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这里考虑一个简单的设置来说明如下所示的霍尔效应。导电材料或板由电池供电,电流(I)流过它。电压表的一对探头连接到板的侧面,使得在没有磁场的情况下测量的电压为零。当向板上施加磁场使其与电流成直角时,导体中的电流分布会出现一个小电压。该力作用在电流上并将电流聚集到导线或导体的一侧,从而在导体上产生电位差。如果磁场的性反转,则感应电压也会反转穿过板。这种现象就是霍尔效应。霍尔效应是基于外部磁场和移动电荷载流子之间的相互作用,通过磁场作用在移动电子上的侧向力为:F=qvB。
按应用范围分类。 根感器的应用范围不同,通常可分为工业用、农用、民用、科研用、医用、军用、用和家电用传感器等。若按具体使用场合,还可分为汽车用、舰船用、飞机用、宇宙飞船用、防灾用传感器等。传感器的应用场景今天的智能终端已经离不开传感器。当今智能手机功能众多,传感器功不可没。在苹果手机的刘海屏中就藏有八个传感器,分别是红外镜头、泛光感应器、距离感应器、环境光感应器、扬声器、麦克风、摄像头、点阵投影器。除此之外,智能手机中还有重力传感器、加速度传感器、磁传感器、陀螺仪、指纹传感器等。
霍尔效应的本质是:固体材料中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。大量的研究揭示:参加材料导电过程的不带负电的电子,还有带正电的空穴。