孟洪州，张 科，陈 龙，向泽英，罗 浩

(西南科技大学，四川 绵阳 621010)

近年来，基于霍尔效应的半导体霍尔器件、霍尔集成电路在电磁场的检测及自动控制等方面已得到了广泛的应用[1]。但由于霍尔元件的测量与使用受诸多因素的影响，主要包括元件材料和工艺、零位误差和温度变化等，同时在霍尔测量中总会产生各种各样的负效应，而且这些负效应的变化都与温度有关，所以霍尔元件受温度的影响不可忽视。

本文基于单片机等一系列较常用装置，研究并设计出了一种变温霍尔效应装置。

1 霍尔效应原理

在电流的垂直方向上加以磁场，就可以在与电流和磁场都垂直的方向上产生一个电势差,这种现象称为霍尔效应。

当对霍尔元件进行测量时，霍尔元件在与之垂直的磁场中，由于载流子受洛仑兹力作用发生偏转，而在垂直于电流和磁场方向的试样的两个端面上出现等量异号电荷，从而产生横向电势差U，该电势差U称为霍尔电压，E称为霍尔电场强度。此时的载流子既受到洛伦兹力作用又受到与洛伦兹力方向相反的霍尔电场力作用，当载流子所受的洛伦兹力与霍尔电场力相等时，霍尔电压保持相对稳定。

霍尔电压的计算方法如下：

(1)

2 变温装置的设计

实现变温的设计思路主要是增加变温器件，让变温装置的工作温度能够从-20 ℃到100 ℃范围内连续变化，并能够控制其范围内任意温度值在测量过程中维持恒定。

变温装置的设计主要分硬件和软件两部分，本节先讨论装置硬件设计部分。……