霍爾效應(yīng)是在1879年由埃德溫 · 霍爾發(fā)現(xiàn)的，但是直到許多年后，技術(shù)的發(fā)展才使集成電路能夠充分利用這一現(xiàn)象。今天，霍爾效應(yīng)電流傳感器集成電路提供了一種方便的方式來實現(xiàn)準(zhǔn)確的電流測量，保持測量電流路徑和測量電路之間的電氣隔離。

霍爾效應(yīng)是洛倫茲力的延伸，洛倫茲力描述了在磁場中運動的帶電粒子(例如電子)所受的力。如果磁場的方向與電子的運動方向垂直，則電子受到的力與磁場的方向和運動方向都垂直。

霍爾效應(yīng)是指洛倫茲力作用在穿過導(dǎo)體的電子上，使導(dǎo)體兩側(cè)產(chǎn)生電勢差，即電壓差，

注意，第二個圖中的箭頭指示了傳統(tǒng)電流的方向，這意味著電子正朝著相反的方向運動。洛倫茲力的方向由一個右手定律控制，該定律考慮了電子相對于磁場的運動方向。在第一個圖中，電子向右移動，洛倫茲力向上移動。在第二個圖中，電子向左流動，洛倫茲力向下，因此負(fù)電荷向?qū)w的底部邊緣聚集。其結(jié)果是導(dǎo)體上邊緣和下邊緣之間產(chǎn)生電位差，上邊緣比下邊緣更為正。這種電位差稱為霍爾電壓:這個方程適用于載流平板，它告訴我們霍爾電壓與通過導(dǎo)體的電流的振幅(i)、磁場強度(b)、基本電子電荷(e)、每單位體積的電子數(shù)(ρ)和平板厚度(t)有關(guān)。

通過霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的電壓相對于通常影響電路的噪聲、偏移量和溫度效應(yīng)來說是很小的，因此基于霍爾效應(yīng)的實用傳感器并不普遍，直到半導(dǎo)體技術(shù)的進步允許高度集成的元件包含霍爾元件和額外的電路來放大和調(diào)節(jié)霍爾電壓。盡管如此，霍爾效應(yīng)傳感器測量小電流的能力還是有限的。例如，allegro 的 ACS712的靈敏度為185 mV/A。這意味著10ma 的電流只能產(chǎn)生1.85 mV 的輸出電壓。如果電路具有低噪聲底板，這個電壓可以接受，但是如果在電流通路中加入2ω 電阻，產(chǎn)生的20mv 輸出電壓將是一個重大改進。霍爾效應(yīng)適用于各種電流傳感器應(yīng)用; 基于電流、磁場和電壓之間相對簡單的關(guān)系的設(shè)備可用于測量位置、速度和磁場強度。然而，在這篇文章中，我們將集中討論通過霍爾電壓測量電流的設(shè)備，當(dāng)由被測電流產(chǎn)生的磁場集中到一個集成的霍爾效應(yīng)元件時產(chǎn)生的霍爾電壓。

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