霍尔元件温度特性

内阻的温度特性

霍尔元件的内阻分为两部分：控制电流两端的输入电阻和霍尔电势两端的输出电阻。由于材料不同，内阻随温度变化的特性存在差异。

用内阻相对变化率 $(R_t-R_0)\mathrm{/}{R}_0$（单位：%）描述温度影响，其中 $R_t$ 为温度 $t$ 时的内阻，$R_0$ 为参考温度下的内阻；$R_t\mathrm{/}{R}_0$ 是归一化阻值比，其百分数基准为 100%，而相对变化量的基准为 0%。不同材料的内阻温度曲线走向不同：Si 随温度升高显著上升，InSb 显著下降，InAs 变化平缓，Ge 系材料（HZ-1、2、3 与 HZ-4）随温度升高而上升。

对 HZ 型元件，HZ-4（电阻率 $\rho =0.4\mathrm{\Omega }\cdot \text{cm}$）与 HZ-1、2、3（电阻率 $\rho =1\mathrm{\Omega }\cdot \text{cm}$）的内阻均随温度升高而上升，且 HZ-4 的上升幅度更大。内阻变化会改变控制电流与输出回路的工作状态，是温度误差的来源之一。

霍尔输出的温度特性

霍尔电势随温度变化，不同材料的温度系数不同：锑化铟（InSb）变化最显著，硅（Si）的温度系数最小，砷化铟（InAs）和锗（Ge）次之。

对 HZ 型元件，霍尔输出电势的温度系数会随温度改变符号：HZ-1、2、3 型在 50℃ 左右，HZ-4 型在 80℃ 左右，温度系数由正转负。温度系数符号发生改变的转折点温度称为元件的临界温度。

临界温度与工作温度

临界温度是霍尔输出温度系数由正转负的转折点。对教材所述 HZ 型元件的使用策略，由于元件工作时自身会温升，实际工作温度可适当低于其临界温度，以避免输出温度系数进入符号反转后的区域。临界温度只是该温度系数由正转负的曲线拐点，不构成一般器件安全工作温度的上限，也不保证拐点后误差必然更大；实际工作温度限值应按型号规定和具体误差模型确定。

教材中的片厚、建立时间、最高频率、0.5 T线性区及HZ系列温度曲线是材料或历史器件的示例；实际器件的带宽、线性区、偏置和工作温度应由型号与测试条件确定，不能将单个数值用于所有霍尔器件。