
Эффект Холла применяется для измерения напряженности магнитного поля. Датчики, использующие эффект Холла, относятся к генераторным. Они сами вырабатывают электрическое напряжение, однозначно определяющее характеристики измеряемого магнитного поля. Эффект Холла имеет место у всех материалов, хотя и в разной степени. Практически же промышленные датчики такого рода реализуют на базе полупроводников.
Сущность эффекта Холла.
Если пластина полупроводника единичной толщины помещается в магнитное поле с напряженностью Н, а вдоль нее течет ток величиной и при этом вектор напряженности электрического поля составляет прямой угол с вектором напряженности магнитного поля, то на боковых гранях этой пластины возникает разность потенциалов.
Для того чтобы эффект Холла проявлялся в наибольшей степени, толщина пластины преобразователя должна быть наименьшей. В качестве полупроводниковых материалов для пластин датчиков, использующих эффект Холла, применяются обычно арсенид индия и фосфидарсенид индия. Фосфидарсенид индия используется при высоких температурах.
Существуют три способа изготовления полупроводниковых пластин датчиков, использующих эффект Холла.
1. Пластина полупроводника отрезается от исходного куска материала, а затем вытравляется до толщины 5- 100 мкм. После этого ее приклеивают к подложке эпоксидной или полиэфирной смолой, которые хорошо заполняют трещины и обеспечивают хороший теплоотвод.
2. Полупроводниковый материал из паров осаждается на подложку, образуя слой толщиной 2-3 мкм.
3. Слой полупроводникового материала выращивается из газовой фазы на подложке, изготовляемой из полуизолятора, чаще всего из арсенида галлия. Преобразователи, полученные таким способом, имеют высокую стабильность и используются для прецизионных измерений.
Наиболее широко преобразователи, использующие эффект Холла, применяются для измерения параметров магнитных полей, а также для определения характеристик ферромагнитных материалов.
Эти преобразователи находят применение также и для измерения других физических величин, изменение которых легко преобразуется в изменение магнитной индукции. С помощью преобразователей, использующих эффект Холла, можно измерять угловые и линейные перемещения, электрические токи и др.