霍爾翼片開關(guān),霍爾翼片開關(guān)的結(jié)構(gòu)，工作狀態(tài)，原理，作用與應(yīng)用
霍爾翼片開關(guān)就是利用遮斷工作方式的一種產(chǎn)品，它的外形如圖所示。
霍爾翼片開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理如圖：
翼片未進(jìn)入工作氣隙時(shí)，霍爾開關(guān)電路處于導(dǎo)通態(tài)。翼片進(jìn)入后，遮斷磁力線，使開關(guān)變成截止態(tài)，它的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的位置非常精確，在125℃的溫度范圍內(nèi)位置重復(fù)精度可達(dá)50nm。
如圖1所示，在一塊通電的半導(dǎo)體薄片上，加上和片子表面垂直的磁場B，在薄片的橫向兩側(cè)會出現(xiàn)一個(gè)電壓，如圖1中的VH，這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)，是由科學(xué)家愛德文·霍爾在1879年發(fā)現(xiàn)的。VH稱為霍爾電壓。
這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，是因?yàn)橥姲雽?dǎo)體片中的載流子在磁場產(chǎn)生的洛侖茲力的作用下，分別向片子橫向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)和積聚，因而形成一個(gè)電場，稱作霍爾電場�；魻栯妶霎a(chǎn)生的電場力和洛侖茲力相反，它阻礙載流子繼續(xù)堆積，直到霍爾電場力和洛侖茲力相等。這時(shí)，片子兩側(cè)建立起一個(gè)穩(wěn)定的電壓，這就是霍爾電壓。
在片子上作四個(gè)電極，其中C1、C2間通以工作電流I，C1、C2稱為電流電極，C3、C4間取出霍爾電壓VH，C3、C4稱為敏感電極。將各個(gè)電極焊上引線，并將片子用塑料封裝起來，就形成了一個(gè)完整的霍爾元件（又稱霍爾片）。
在上述（1）、（2）、（3）式中VH是霍爾電壓，ρ是用來制作霍爾元件的材料的電阻率，μn是材料的電子遷移率，RH是霍爾系數(shù)，l、W、t分別是霍爾元件的長、寬和厚度，f(I/W)是幾何修正因子，是由元件的幾何形狀和尺寸決定的，I是工作電流，V是兩電流電極間的電壓，P是元件耗散的功率。由(1)～(3)式可見，在霍爾元件中，ρ、RH、μn決定于元件所用的材料，I、W、t和f(I/W)決定于元件的設(shè)計(jì)和工藝，霍爾元件一旦制成，這些參數(shù)均為常數(shù)。因此，式(1)～(3)就代表了霍爾元件的三種工作方式所得的結(jié)果。(1)式表示電流驅(qū)動，(2)式表示電壓驅(qū)動，(3)式可用來評估霍爾片能承受的最大功率。
