华中数控车床刀架霍尔元件工作原理

霍尔元件的结构及工作原理

霍尔元件的结构及工作原理

霍尔元件是根据霍尔效应进行磁电转换的磁敏元件，其典型的工作原理图如图所示。霍尔元件是一个N型半导体薄片，若在其相对两侧通以控制电流I，而在薄片垂直方向加以磁场氏 则在半导体另外两侧便会产生一个大小与电流，和磁场B的乘积成工比的电压。这个现象就是霍尔效应，所产生的电压叫霍尔电压UR.

式中:UH---霍尔电压；

RH---霍尔系数；

d---霍尔元件的厚度

I---通过霍尔元件的电流

B---加在霍尔元件上的磁场磁力线密度

---元件形状函数，其中L为元件的长度，W为元件的宽度。

从上面的公式可以看出，霍尔电压正比于电流强度和磁场强度，且与霍尔元件的形状有关。在电流强度恒定以及霍尔元件形状确定的条件下，霍尔电压正比于磁场强度。当所加磁场方向改变时，霍尔电压的符号也随之改变因此，霍尔元件可以用来测量磁场的大小及方向。

图:霍尔效应原理图

霍尔元件常采用锗、硅、砷化镓、砷化铟及锑化钢等半导体制作。用锑化铟半导体制成的霍尔元件灵敏度最高，但受温度的影响较大。用锗半导体制成的霍尔元件，虽然灵敏度较低，但它的温度特性及线性度较好。目前使用锑化铟霍尔元件的场合较多。

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1、华中数控系统

武汉华中数控股份有限公司创立于1994年，注册资本6506万元，公司有一支精干的专门从事产品市场服务和支持的技术团队，以及常年在公司从事前沿技术研究和开发高端人才，公司已于2011年1月13日成功在深市创业板上市。

2、德国西门子数控系统

德国西门子公司是世界最大的机电类公司之一，1847年由维尔纳·冯·西门子建立，国际总部位于德国慕尼黑。

其业务遍及全球190多个国家，业务设计信息和通讯、自动化和控制、电力、交通、医疗系统和照明6大领域，其中业务活动主要集中在全球电气市场。

作为一家全球性公司，西门子充分发挥其多种业务组合的协力优势，以公司总体战略为指针，架构明确，职责分明，积极为当地创造价值。公司的传统优势在于其创新能力、客户为本、全球性业务以及财务实力。

3、日本三菱数控系统

日本三菱电机拥有90多年的发展历史，作为环保先进型企业始终坚持开发、制造、销售值得广大用户信赖的产品和系统。

三菱电机自动化（中国）有限公司多年来，在社会基础设施建设、汽车、半导体、机床等领域被广泛应用，见证中国工业的发展。三菱电机集团，从半导体到大型系统，为家庭、办公室、工厂以及社会基础建设，提供了多样而优质的产品和服务。

4、西班牙发格数控系统

西班牙发格自动化有限公司(FagorAutomation)成立于1972年，是MCC公司专门生产数控产品的公司，发格自动化有限公司是世界著名的机床数控系统(CNC)、伺服驱动系统、数显(DRO)和光栅尺/编码器制造商。

发格自动化控制产品包括：高、中、低档可控制一到三十二轴的各种规格型号的数控系统、数字化交流/直流伺服驱动系统、伺服电机、数显表、光栅尺、编码器等。产品广泛应用于：车、铣、镗、磨、测量、模具仿形加工、火焰/激光切割、专机等各方面，深受国际、国内广大机床用户的欢迎。

5、日本发那科数控系统

日本发那科公司(FANUC)是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，FANUC目前数控系统月生产能力超过7000套，大量出口，销售额在世界市场上占50%，在日本国内占70%，并且中档产品在中国占有很高的销售量。

掌握数控机床发展核心技术的FANUC，不仅加快了日本本国数控机床的快速发展，而且加快了全世界数控机床技术水平的提高。

研发投入，是企业保持高成长性的重要支撑点，也是企业持续高质量发展的助推器。2019年，A股上市公司研发投入规模再创新高，研发投入总额已突破8000亿元。

目前，有89家湖北上市公司披露了2019年研发投入数据，投入总额为242.57亿元，相较上年同比增长32.67%。

“2020年度（第二届）湖北最佳上市公司”评选综合研发投入、研发投入强度（研发投入/营收）、研发人员数量、人员学历、专利权情况，及评审委员会意见等，最终选出了烽火通信（600498）、高德红外（002414）、光迅 科技 （002281）、华工 科技 （000988）、明德生物（002932）等五家湖北最佳创新上市公司。

2020年度“湖北最佳上市公司”评选结果出炉

2020年度湖北最佳上市公司榜单全解读

上市公司竞争力评判底线：合法合规

八成企业加大研发投入

2019年，有近8成湖北上市公司加大了研发投入力度。其中，研发投入超过1亿元的企业有36家，较去年增加了3家。

葛洲坝（600068）、烽火通信、中信特钢（000708）、闻泰 科技 （600745）、中航机电（002013）分别以29.12亿元、28.43亿元、27.86亿元、20.87亿元、11.35亿元研发投入位列前五名。

年报显示，葛洲坝2019年研发投入较上年增长了38.08%，主要增加了科研设备的资金和投入，包括对所属子公司实施专业化改造，分别在水利水电、市政工程、路桥工程、工业制造等关键领域组建了专业化的研究院所。

研发投入位列第二的烽火 科技 已连续8年加大研发支出。2019年，烽火通信研发支出为28.43亿元，远超公司归母净利润9.79亿元。

闻泰 科技 去年研发投入为20.87亿元，较上年增加了99.06%。公司研发人员数量增加至4455人，较上年增加了七成。

此前，闻泰 科技 通讯业务主要以手机、平板为主，现已新增笔记本电脑、物联网模块等新产品线。同时，公司成功并购半导体大厂安世半导体，半导体相关业务也在不断增长。这一背景下，去年闻泰 科技 实现归母净利润12.5亿元，较上年同期增长1954.98%，盈利创下新高。

去年研发投入靠后的三家湖北上市公司，则分别是长源电力（000966）、百川能源（600681）和长江通信（600345），研发投入都低于1000万元。

其中，长江通信2019年研发投入仅820万元，这一支出远低于A股通信行业3.45亿元的平均水平。

分行业来看，通信、电子、建筑装饰三大行业的湖北上市公司研发投入居前，总额均超过30亿元。通信、电子行业研发投入分别为48.36亿元、39.72亿元。

实际上，由于技术更新迭代迅速，通信和电子行业企业历来需要高研发投入才能保持行业地位。

此外，商业贸易、食品饮料、非银金融行业的上市公司研发投入相对较低，2019年研发投入分别为5400万元、4600万元和1600万元。

8家企业研投入强度超15%

相比于研发投入绝对值而言，用研发投入强度（研发投入/营业收入）能够更加准确地衡量上市公司对研发的重视程度。

譬如，葛洲坝虽然去年研发投入在湖北上市公司中排名第一，但研发投入强度仅为2.65%。

从欧盟统计标准来看，5%以上属于高研发强度，此类企业一般被认为具备充分的研发竞争力优势。

2019年，38家湖北上市公司研发投入强度在5%以上，精伦电子（600355）、明德生物、高德红外等14家企业在10%以上。

华为是公认的最重研发的公司之一，公司每年将10%以上的销售收入投入研发，2019年其研发投入为1317亿元，研发投入强度15.3%。以这一研发投入强度为线，湖北上市公司中有8家企业超过这一水平。

此外，去年湖北上市公司中研发投入强度不足1%的企业有中百集团（000759）、长源电力、百川能源等13家企业。

值得注意的是，去年研发投入强度最高的，是两家被实施退市风险警示的企业*ST斯太（000760）、*ST盈方（000670），华中数控（300161）则位居第三。

连年亏损的企业花大价钱孤注一掷做研发，往往是为搏一把逆转翻盘。

如*ST盈方，2019年花费1270.21万元用于研发，而当年公司营业收入仅为413万元，全年亏损2.06亿元。

据了解，公司研发投入主要用于芯片和应用方案的支出。不过，尽管不断加大研发投入，公司经营依然萎靡不振。2020年上半年，*ST盈方已被暂停上市。

获奖企业各具特色

本次“2020年度（第二届）湖北最佳上市公司”评选选出的烽火 科技 、高德红外等五家最佳创新企业，在技术创新方面都各具特色。

历年来，烽火通信将收入的10%以上用于研究和开发核心和前瞻性技术，公司承担了“新型超大容量全光交换网络构架及关键技术”“超高速超大容量超长距离光纤传输”等多个国家重点项目。

去年，烽火通信研发投入创下 历史 新高，科研成果转化率保持在90%以上。研发投入力度持续加大同时，公司业绩再上新台阶，去年营收达242.35亿元，归母净利润同比增长15.99%。

高德红外近十年来研发投入也逐年递增，2019年研发投入强度达19.25%，研发团队在从红外焦平面探测器芯片到红外热成像光电系统、新型高 科技 完整武器系统等各个研究领域不断实现技术创新。

今年以来，受疫情影响，高德红外红外焦平面探测器、政府装备类产品、国内及海外民品销售规模增长明显。据业绩预报，今年上半年高德红外归母净利润将同比增长220%-260%。

光迅 科技 实控人为中国信息通信 科技 集团，公司业务涉及领域包括数据传输、数据通信等，主要客户为华为、中兴通信、烽火通信，其中华为订单占比20%。2019年，该公司研发投入达5.38亿元，营收、归母利润同比增长8.3%、7.51%。

华工 科技 核心业务则涵盖激光先进制造装备、光通信器件、激光全息防伪、传感器，近年来各个业务板块收入均实现稳步增长。2019年，公司研发投入较上年增加11.69%。

同样位列湖北最佳创新上市公司的明德生物，主要从事POCT（即时检验）快速诊断产品的研发、生产和销售。

近年来，该公司每年投入不低于总营收的15%用于产品研发和技术革新，在POCT、分子诊断、化学发光、移动心电、血气分析等多技术平台具有成熟的研发生产实力。

疫情期间，明德生物及时推出了新型冠状病毒核酸检测试剂盒，产品在五十多个国家销售。据业绩预告，预计2020年上半年盈利1.8亿元-2.3亿元，同比增长347%-471%。

编辑丨蒋李 吴玲

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