霍尔效应与汽车

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1、霍尔效应与汽车霍尔效应是一种电流的磁效应，当电流通过霍尔元件时，比如说是p型半导体，在垂直于电 流的方向施加一个磁场。空穴有一定的漂移速度V,空穴将受到垂直与磁场的洛伦兹力的作用， 即:g = 虻汇壷），洛伦兹力使电荷产生横向偏转，而偏转的载流子将在边界积累起来，产I-I-生一个横向的电场E,直到电场对载流子的作用力F=qS与洛伦兹力相抵消为止，即：，霍尔电势差就是由这个电场建立起来的。经过简单的推导我们知道霍尔电势差就是：d，其中：R为霍尔系数，d为样品厚度。霍尔效应在生活中有很多应用，这里我们来看看霍尔式电子点火装置。下面两个图图中的数字分别表示： 1 触发叶轮的叶片；2 霍尔元件；3 永

2、久磁铁；4 导板。第一幅图是触发 叶片进入空气隙中，霍尔元件中的磁场被旁路了；第二幅图是触发叶片离开空气隙霍尔元件被磁 场饱和。既是通过出发叶片来旁路磁场，点火时需要相对比较高的电压，所以这里还需要一个放 大回路：具体的原理就是这样的：当触发叶轮转动时，每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空隙 时，通过霍尔元件的原磁场被触发叶轮的叶片旁路，霍尔电压消失，发生器无信号输出，集成电 路放大器输出级导通，点火线圈初级绕组中便有电流通过。当触发叶轮的叶片离开时，永久磁铁 的磁通便通过导板到霍尔元件，这时产生霍尔电压，发生器有信号输出，集成电路输出级截止， 初级绕组中的电流被终止，次级绕组中便感应出高压

3、电动势，从而能够点火。火点着了，汽缸内 的燃气开始燃烧，提供动力了。但在点火之前，还要使用防爆传感器来确定最佳的点火时间。所 谓爆震是指发生在汽缸内的一种非正常燃烧现象，就是汽缸内的气体在各种外界因素的作用下， 产生自燃的现象。汽缸内出现几个火焰中心，伴随着超音速冲击波，缸内压力明显波动，同时可 听到缸内有类似金属的“敲击声”。这里我们介绍其中的一种，就是磁致伸缩式爆震传感器。磁致 伸缩类似于压电现象，是指某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生形变，即产生伸长或缩短， 这种现象称为“磁致伸缩”；相应地，在外界机械力的作用下，某些铁磁物质会发生磁导率的改变， 这种现象称为“压磁效应”。如果将它们做成线圈的铁芯，即会引起线圈的电感量发生变化，由此 可以实现机械量和电学量之间的转换。用于检测爆震的磁致伸缩爆震传感器装在汽缸体上：磁杵秋盘接线柱地缘休趙致神编杆 线 磁铁在爆震发生时，将在某一定频率范围内产生异常的电压信号，电子线路将这个异常电压信号分离 出来，作为爆震发生的信号进行控制。这个也可以用来监测大型的锅炉的运行情况。而且既然它 和压电元件的工作原理类似，也可以用压电元件作为爆震传感器了。12123449 周盼