Датчики Холла могут применяться для измерения силы, давлений, углов, перемещений и других неэлектрических величин.

Если, например, датчик Холла перемещать в неоднородном магнит­ном поле, поддерживая входной ток постоянным, то э. д. с. Холла бу­дет изменяться пропорционально напряженности магнитного поля, а следовательно, и местоположению датчика.

В полупроводниковом производстве эффект Холла используется для измерения подвижности и концентрации носителей полупроводнико­вого материала. Для этой цели на специальном подготовленном об­разце измеряют э. д. с. Холла и по его величине судят о подвижности и концентрации носителей заряда материала, используемого для из­готовления полупроводниковых приборов.

Точностные характеристики датчиков Холла.

Характеристики серийно выпускаемых преобразователей Холла приведены
в табл. 1 и 2. Лучшими метрологическими характеристиками обладают преобра­
зователи Холла типа ПХЭ на основе гетероэпитаксиальных структур антимонидаиндия, которые в зависимости от метрологических характеристик разделяютсянаклассы А, Б и В. Некоторые разновидности этих преобразователей характеризуются очень малым температурнымкоэффициентом чувствительности (5÷10)·10^-5 К^-1,малым остаточным напряжением (10—70 мкВ), малой погрешностью линейности при магнитных индукциях до 15 Тл и широким диапазоном рабочих температур (от —271,5 до +100°С). Для работы при повышенных температурах (до 127-327 °С) наиболее пригодны преобразователи Холла из арсенида галлия, которые имеют от­носительно малые температурные коэффициенты постоянной Холла и удельные сопротивления.

Остаточным напряжением преобразователя Холла называется напряжение, которое возникает между Холловыми электродами при прохождении черезпреобра­зователь тока в отсутствии магнитного поля. Причиной остаточного напряжения в первую очередь является расположение Холловых электродов в неэквипотенциальных точках пластины.

При наличии температурного градиента между Холловыми контактами, каждыйиз которых является соединением медного вывода с полупроводниковымматериалом, в цепи возникает термо-ЭДС. При разности температур между контактами0,1 °С возникает термо-ЭДС е_т = 10 ÷ 100 мкВ. Для уменьшения градиента температур преобразователь следует укреплять на подложке из материала с хорошей теп­лопроводностью. Суммарное остаточное напряжение может составлять от единицмикровольт до десятков милливольт. У серийно выпускаемых преобразователейзначения U_ост/I лежат в пределах 10 ^-6 —0,4 Ом.

Коррекцию остаточного напряжения также можно осуществить при совместном использовании преобразователя Холла и операцион­ного усилителя с дифференциаль­ным входом. Особенно пригодны для этой цели операцион­ные усилители типа К551УД1, ко­торые имеют малый температурный дрейф (менее 1 мкВ/К) и независи­мую цепь коррекции выходного сме­щения, при помощи которой осу­ществляется компенсация остаточ­ного напряжения.

Тип преобразо-вателя	Номи-нальный ток, мА	Чувствитель-ность при номинальном токе, В/Тл	Входное сопротивле-ние, Ом	Темпера-турный коэффи-циент сопро-тивления, К^-1	Температурный коэффициент чувствительно-сти, К^-1	Диапазон рабочих температур, °С	Размеры преобра-зователя, мм	Материал
Х111 Х210		0,45-0,2 0,06-0,12	30-180 0,5-5	0.005 0.002	0.003-0.005 0.0015	-40…+80 -60…+80	1.5×0.8×0.2 0.85×0.55×0.2	Германий
Х211 Х213 Х221 Х222 Х224		0,06-0,15 0,09-0,32 0,07-0,18 0,1-0,32 0,12-0,48	0,5-5 0.5-5 0.5-5 0.5-5 0.5-9	0.002 0.002 0.002 0.002 0.002	0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015	-60…+90 -60…+100 +40…+80 -60…+100 -60…+120	1.5×0.8×0.2 5×3×0.2 1.5×1×0.2 4×2×0.2 8×4×0.2	Арсенид индия (InAs)
Х510 Х511		0,036-0,2 0,04-0,32	1-6 1-6	0.0004 0.0004	0.0009 0.0009	-100…+60 -100…+80	0.85×0.56×0.2 1.5×1×0.15	Арсенид-фосфид индия (InAsP)
ДХГ-2 ДХГ-2С ДХГ-2М ДХГ-0,5 ДХГ-0,5М	13-15 20-23 6-8 25-30 10-12	0,45 0,8 0,2 0,25 0,12	220-320 220-360 200-350 40-90 40-120	0.004 0.004 0.004 0.006 0.006	0.002 0.002 0.002 0.0002 0.0002	-60…+70 -60…+70 -60…+70 -60…+90 0…-70	6×3×0.15 12×6×0.16 2.6×1.6×0.15 1.8×0.6×0.16 6×3×0.15	Германий
ДХК-7 ДХК-14	13-15 6-9	0,5 0,6	500-1000 500-1000	0.013 0.013	0.0008 0.0008	-156…+200 -156…+200	6×3×0.15 6×3×0.2	Кремний

Таблица 1

Таблица 2

Тип преоб-разователя

Чувствительность при токе 100 мА, В/Тл

Остаточное напряжение, мкВ

Температурный коэффициент чувствительности, К^-1

Погрешность линейности при В=0÷2 Тл, %

Темпера-турный коэффици-ент оста-точного напряже-ния, мкВ/К

Размеры преобразо-вателя, мм

Размеры чувстви-тельной зоны, мм

Вход-ное и выход-ное со-против-ления, Ом

Класс преобразователя

А

Б

В

А

Б

В

А

Б

В

А

Б

В

ПХЭ 602 117

0,5

0,3

0,2

±0,002

±0,001

±0,0005

─

─

─

5×3×0,8

2×0,5

ПХЭ 602 817 ПХЭ 605 817 ПХЭ 606 817

0,1

0,08

0,06

±0,0003

±0,0002

±0,0001

─ ±2 ─

±1,5 ─ ±1,0

±1,0 ─ ±0,5

5×3×0,8 3×2×0,8 2×1,5×0,8

2×0,5 1×0,25 0,5×0,15

ПХЭ 602 118 ПХЭ 605 118

0,075

0,05

0,03

±0,0002

±0,0001

±0,00005

±1

±0,5

±0,3

5×3×0,8 3×2×0,8

2×0,5 2×0,25

ПХЭ 603 118 ПХЭ 606 118

±2

±1,0

±0,5 ±0,05

2×3×0,8 2×1,5×0,8

0,2×0,05 0,5×1,15