Hall érzékelő: működési elv és alkalmazások

Hall érzékelő: működési elv és alkalmazások
Hall érzékelő: működési elv és alkalmazások
Anonim

A Hall-effektus nevét E. G. Hall tudósról kapta, aki 1879-ben fedezte fel, miközben vékony aranylemezekkel dolgozott. A hatás a feszültség megjelenése, amikor egy vezetőképes lemezt mágneses térbe helyezünk. Ezt a feszültséget Hall feszültségnek nevezik. Ennek a hatásnak az ipari alkalmazása csak a felfedezés után 75 évvel vált lehetővé, amikor is bizonyos tulajdonságokkal rendelkező félvezető fóliákat kezdtek gyártani. Így jelent meg a Hall szenzor, melynek működési elve az azonos nevű hatáson alapul. Ez az érzékelő a mágneses tér erősségének mérésére szolgáló eszköz. Sok más eszköz is készül ennek alapján: szög- és lineáris elmozdulás, mágneses tér, áram, áramlás érzékelői stb. A Hall érzékelőnek számos előnye van, amelyeknek köszönhetően széles körben elterjedt. Először is, az érintésmentes működtetés kiküszöböli a mechanikai kopást. Másodszor, könnyen használható, meglehetősen alacsony költséggel. Harmadszor, az eszköz kis méretű. Negyedszer, a válaszfrekvencia változása nem vezet eltolódáshoz a mérés pillanatában. Ötödször, az érzékelő elektromos jele nem rendelkezik burst karakterrel, és azonnal bekapcsolvaállandó értéket kap. További előnyei: torzítás nélküli jelátvitel, magának a jelátvitelnek az érintésmentessége, gyakorlatilag korlátlan élettartam, nagy frekvenciatartomány stb. Ennek azonban megvannak a maga hátrányai is, amelyek közül a fő az elektromágneses interferenciára való érzékenység az áramkörben és a hőmérsékletváltozások.

Hall érzékelő
Hall érzékelő

A Hall-érzékelő működési elve. A Hall-érzékelő egy lyukú szerkezet, amelynek egyik oldalán félvezető, másik oldalán állandó mágnes található. Amikor a mágneses térben áram folyik, az elektronokra erő hat, amelynek vektora merőleges az áramra és a mezőre is. Ebben az esetben potenciálkülönbség jelenik meg a lemez oldalain. Az érzékelő résében van egy képernyő, amelyen keresztül az erővonalak záródnak. Megakadályozza a potenciálkülönbség kialakulását a lemezen. Ha nincs képernyő a résben, akkor mágneses mező hatására a potenciálkülönbség eltávolítódik a félvezető lemezről. Amikor a képernyő (rotorlapát) áthalad a résen, az integrált áramkör indukciója nulla lesz, és feszültség jelenik meg a kimeneten.

Hall érzékelő működési elve
Hall érzékelő működési elve

A Hall-érzékelőt és az arra épülő eszközöket nagyon széles körben használják a légi közlekedésben, az autóiparban, a műszeriparban és sok más iparágban. Olyan jól ismert cégek gyártják őket, mint a Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device és még sokan mások.

Hall szenzor, működési elve
Hall szenzor, működési elve

A leggyakoribb az úgynevezett kulcsHall szenzor, melynek kimenete megváltoztatja a logikai állapotot, ha a mágneses tér egy bizonyos értéket túllép. Ezeket az érzékelőket különösen széles körben használják a kefe nélküli villanymotorokban, mint forgórész helyzetérzékelők (RPS). A Hall logikai érzékelőket szinkronizáló eszközökben, gyújtórendszerekben, mágneskártya-olvasókban, kulcsokban, érintés nélküli relékben stb. Széles körben használják az integrált lineáris érzékelőket, amelyeket lineáris vagy szögeltolódás és elektromos áram mérésére használnak.

Ajánlott: