Эффект Холла проявляется в полупроводниках п-типа Сводимости с протекающими через них токами, по-енными в магнитное поле. Данный эффект открыл -цн Герберт Холл в 1879 г. [24], [32]. В качестве мате-ала для датчиков Холла используют арсенид индия, -маний, кремний и некоторые другие полупроводники с зкой концентрацией носителей заряда и существенной ростью их перемещения с целью повышения быстро-ствия [32].
На движущиеся электроны в цолупроводнике будет йствовать сила Лоренца F, под действием которой элек-~ны будут отклоняться к дальнему краю пластинки с. 1.25), следовательно, там будет сгущение электронов, около переднего края — недостаток их концентрации.
Поэтому между этими краями возникнет ЭДС, ко-вТорая называется ЭДС Холла. Если датчик поместить 'р магнитное поле, то с его электродов можно снять на-пряжение, называемое напряжением Холла. Для того 4$тобы напряжение ЭДС Холла было прямо пропорцио-'. нально изменению магнитного поля, ток через кристалл полупроводника должен быть стабильным. Напряжение • Холла обычно меньше 35 мВ, поэтому непосредственное : использование такого напряжения затруднительно, его сначала нужно усилить. Об усилителях и других устрой¬ствах, которые будут упомянуты в данном разделе, рас¬скажем далее.
Помимо эффекта Холла в полупроводниках в магнит¬ном поле проявляется эффект Эттингсгаузена, названный по фамилии автора открытия. Его суть заключена в следующем: между краями пластинки полупроводника, в которых скопились электроны, возникает разность температуры, ввиду чего одна часть полупроводниковой пластинки нагревается, а другая охлаждается. Измене¬ние знака температурного градиента в полупроводнике в магнитном поле при изменении направления протекания тока получило название эффекта Нернста.
Компоненты, действие которых основано на эффекте Холла, обычно содержат помимо датчика Холла чувстви¬тельный усилитель и источник стабильного напряжения. Компоненты датчиков Холла могут вырабатывать линей¬ный или цифровой выходной сигнал. Линейный сигнал получают после выходного каскада линейного усиления, а для получения цифрового сигнала после усилителя ставят триггер и уже с его выхода снимают напряжение. Компонент с датчиком Холла имеет два состояния — включенное и выключенное, т. е. логическую, единицу и логический ноль. Эффект Холла применяется в маг-нитометрических датчиках бесконтактного измерения тока большой величины. Например, датчики Холла часто используют для измерения тока в сварочных аппаратах, токовых клещах, аппаратуре измерения магнитной ин¬дукции (в тесламетрах) и другой аналогичной аппаратуре. Обычно частота, на которой способны-работать датчики Холла, не превышает 200 кГц.
Рассмотрим справочную информацию на отечествен-ную микросхему с датчиком Холла марки К1116КП4, служащую бесконтактным чувствительным к магнитному полю ключом с цифровым выходным сигналом. Масса компонента не превышает 0,5 г. Выводов у микросхемы с датчиком Холла три — общий провод, напряжение питания и выход.
