霍尔磁力探伤法

霍尔磁力探伤法是一种利用霍尔元件作为传感器制成探头对钢铁制件进行无损探伤的方法。霍尔元件是一种利用霍尔效应原理而制作的半导体磁电传感元件。元件如图1所示（略），在矩形半导体薄片上，对称焊接四根引线，矩形长方向上的两根称之为控制电流端引线，矩形两旁中点的两根称之为霍尔输出端引线， 通过控制电流端引线流入电流i， 并在垂直于薄片上，加以磁场强度为B的磁场后， 在霍尔元件输出端将得到输出电势VH， 称霍尔电压， 并有VH=KH·I·B 的关系， 式中KH为元件的灵敏度， 当输入电流为定值时， 则电场正比于主磁场感应， 用式表示VH·KH·B， 也就是说：“主磁场越大，所感应的电势也越大， 反之则越小”。



在工件无裂纹处经磁化后， 磁力线在工件表面分布基本是均匀的如图2（略），



此时在工件表面按置探头， 测量其磁惑应强度，在移动或旋转探头时， 所测得的工件表面不同部位的磁感应强度大致上是相同的。



当工件局部有裂纹时， 经磁化后，裂纹就起到一个磁阻作用， 磁力线被阻挡不能顺利通过(如图3略)，此时再在工件裂纹处表面按放探头， 由于探头含有较高的导磁材料， 工件裂纹被阻的磁力线便通过检测器构成回路， 感应出裂纹处的磁场讯号，因而移动或旋转工件表面的探头，测量其各部位的磁场时，感应出的裂纹部位的磁感应强度， 就不同于其他部位的磁感应强度。探头按置在工件裂纹表面， 由于裂纹阻挡磁力线通过的原因， 在裂纹感应出的磁感应强度将高于其它无损伤处的磁感应强度， 并有一定差值，而这个差值是随裂纹横截面的太小， 也就是裂纹的深浅、区域成正比例， 裂纹横截面越大或者裂纹越深， 这一差值也越大， 反之即小，无裂纹时差值很少或没有。



用霍尔磁力探伤法制成的探伤器主要由磁化探测和裂纹显示三大部份组成， 应



用霍尔效应原理，利用被测工件磁化后，其裂纹部位磁力线外泄形成的磁感应讯号， 用霍尔元件制成探头进行探测，然后，将讯号通过仪器放大后，由表头指示根据探头探测的各部位磁感应强度变化情况来确定有无裂纹及裂纹所在位置和损伤程度

图都略了，还有价值吗？

由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。

若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中，则在该元件中将产生电流I，元件上同时产生的霍尔电位差与电场强度E成正比，如果再测出该电磁场的磁场强度，则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。

　　利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。

　　如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其运动速度。

　　霍尔效应在应用技术中特别重要。

　　霍尔发现，如果对位于磁场(B)中的导体(d)施加一个电压(Iv)，该磁场的方向垂直于所施加电压的方向，那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(UH)，人们将这个电压叫做霍尔电压，产生这种现象被称为霍尔效应。

　　好比一条路，本来大家是均匀的分布在路面上，往前移动.当有磁场时，大家可能会被推到靠路的右边行走.故路(导体)的两侧，就会产生电压差.这个就叫“霍尔效应”。



       方便起见，假设导体为一个长方体，长度分别为a,b,d，磁场垂直ab平面。电流经过ad，电流I = nqv(ad)，n为电荷密度。设霍尔电压为VH，导体沿霍尔电压方向的电场为VH / a。设磁场强度为B。

qVH / a = qvB
VH / a = BI / (nqad)
VH = BI / (nqd)

霍尔效应是指当施加的外磁场垂直于半导体中流过的电流时，会在半导体垂直于磁场和电流的方向上产生霍尔电动势

　　源自：高速磁浮列车磁场测量系统的设计《仪表技术与传感器》2004年田武刚，潘孟春，罗飞路，陈棣湘

　　来源文章摘要：高速磁浮列车磁场主要分布在列车和轨道之间很小的空气隙中，气隙磁场是一个恒定磁场和交变磁场的叠加磁场，而且磁感应强度很大，最大可达12T.针对高速磁浮列车磁场分布的特殊性，设计了一套两自由度磁场的闭环自动化测量系统。系统的设计基于PC机，可以实现对列车磁场中的固定点和一段距离上的磁场大小的自动化测量，并将测量数据存入数据库以便于进一步处理分析。在列车实验平台磁场的实际测量中，该系统性能稳定，测量范围可达0～15T.

　　定义2：

　　种现象即称为霍尔效应.UH称为霍尔电势其大小可表示为：图回霍尔效应原理图式中RH称为霍尔系数由半导体材料的性质决定

　　源自：霍尔传感器在电参量测量中的应用《中国民航学院学报》1999年刘建英

　　来源文章摘要：介绍了霍尔传感器在测量交流电参量中的应用，着重分析了采用单片机及霍尔元件测量电功率的几种方法及其优缺点，并提出了本文采用的方法。

　　定义3：

　　这个现象称为霍尔效应，所产生的电压差ΔU称为霍尔电压差(也称霍尔电压).由经典电子理论可以解释霍尔电压产生的原因

　　源自：霍尔效应测量大电流的理论探讨《中国测试技术》2005年袁国胜，刘浙华

　　来源文章摘要：大电流、大电压的测量一直是困扰工程测量学的难题。本文着重探讨了霍尔效应应用于测量大电流的工作原理、数学推算以及应用中需要注意的几个问题。力图寻求将新技术用于工程测量中难点问题的理论依据

　　定义4：

　　一现象称为霍尔效应.产生前电动势称为霍尔电势半导体薄片称为霍尔元件.2．2感应式相序测定仪的工作原理在IOKV线路中B相置于三相线路中间所以只要确定左右两线路的相位即可测定相序

　　源自：感应式10KV线路相序测定仪《自动化博览》1999年周洪，李崇晟，贺剑锋

　　来源文章摘要：基于霍尔效应，采用霍尔元件集成电路将高压线路相序的测定工作简单化，使相序测定工作安全、准确，为大范围的配电网技术改造工作提供了得力的工具。

　　定义5：

　　其电流I的疗向与磁场H的方向之间有夹角a时，则在载流体中平行丁H、I的两侧面之间将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应

　　源自：桑塔纳2000型轿车专用霍尔传感器及其...《上海汽车》1998年喻德海

　　来源文章摘要：本文介绍了桑塔纳2000型轿车专用霍尔传感器的结构及工作原理。

　　定义6：

　　1引言美国物理学家霍尔于1879年在实验中发现，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间出现了电势差，这一现象称为霍尔效应

　　源自：不等位电势差《甘肃科技》2004年周珺

　　来源文章摘要：只要不等位电势差不为零，则测量值就会出现“台阶”，而不等位电势差大于霍尔电压是发生负号突变的根源

　　定义7：

　　2霍尔元件在磁场中垂直放置一块通有电流的金属或半导体薄片薄片的两侧之间就会产生电动势这种现象称为霍尔效应.霍尔元件是在霍尔效应原理基础上制成的

　　源自：霍尔传感器及其应用《中国煤炭》1995年萧光岐

　　来源文章摘要：霍尔传感器是一种性能优良的磁敏传感器，在煤炭科研和技术革新中有着广泛的应用前景。文章简述了霍尔元件和霍尔集成电路及工作原理，并通过几个应用实例介绍了霍尔传感器在煤炭工业中的应用情况。

　　定义8：

　　此现象称为霍尔效应，此电位差称为霍尔电势，图1a表示出霍尔效应原理：在三维空间内，导电板在XOY平面内，它与磁场方向垂直，磁场指向Y轴的方向，沿X轴方向通以电流j，由于运动的电荷与磁场的栩互作用

　　源自：国内外霍尔线性传感器性能及应用《现代车用动力》1997年张礼林

　　来源文章摘要：1概述随着汽车电子控制技术的发展，霍尔传感器被大量用于测量转速、转角、角位移、线位移等，其中测转速用的是霍尔开关传感器，其余为霍尔线性传感器。用于测油嘴针阀升程的霍尔传感器与以前采用的电感式传感器相比，具有结构简单、体积小、安装方便等优点。我所于1984年购进两只进口霍尔线性传感器，一直成功地使用至今。由于进口传感器价格相当昂贵，随着国产霍尔传感器的出现，

　　定义9：

　　此现象称为霍尔效应.设KH为霍尔灵敏度，I为电流强度，B为磁场的磁感应强度，θ为磁感应强度B和霍尔元件平面法线间的夹角

　　源自：基于霍尔效应的铁磁性磨粒测试方法《煤矿机械》2004年马怀祥

　　来源文章摘要：为检测润滑油中铁磁性磨粒的含量，根据霍尔效应原理和高梯度磁力分离技术原理设计了铁磁性磨粒检测仪。设计确定了合适的霍尔传感器及后续处理电路。结果表明：利用它能很方便地对机械润滑油中的铁磁性磨粒捕获、测量和分析，为机械状态监测和故障诊断提供了一种方法。介绍了其工作原理、基本结构、电路系统及元件选用。

　　定义10：

　　这种物理现象被人们称为霍尔效应.由于金属中自由电子浓度很大，它的霍尔效应十分微弱，所以，当时没有引起人们的重视

　　源自：霍尔传感器在小型内燃机电控系统中的应用《小型内燃机与摩托车》2001年穆卫强，孙成军，周大森

　　来源文章摘要：本文介绍了霍尔传感器的原理及其目前在汽车发动机上的一些应用，并对其在摩托车发动机上作为油门位置传感器进行了实验研究

资料挺好，谢谢!