Hall senzor: princip delovanja in uporabe

Hallov učinek je dobil ime zahvaljujoč učencu E.G. Hollu, ki ga je odprl leta 1879, ko je delal s tankimi zlatimi ploščami. Učinek je v videzu napetosti, ko je prevodna plošča nameščena v magnetno polje. Ta napetost se imenuje - Hall napetost. Industrijska uporaba tega učinka je postala mogoča le 75 let po odkritju, ko so se začeli proizvajati polprevodniški filmi z določenimi lastnostmi. Tako se je pojavil senzor Hall, načelo delovanja katerega temelji na enakem učinku. Ta senzor je naprava za merjenje jakosti magnetnega polja. Na njegovi podlagi so ustvarjene številne druge naprave: senzorji za kotni in linearni premik, magnetno polje, tok, pretok itd. Hall senzor ima številne prednosti, zaradi česar je postal zelo razširjen. Prvič, brezkontaktno delovanje izključuje mehansko obrabo. Drugič, je enostaven za uporabo po precej nizki ceni. Tretjič, naprava je majhna. Četrtič, sprememba frekvence odziva ne vodi do premika trenutka meritve. Petič, električni signal senzorja Nima značaja razpoke, toda takoj, ko je vklopljen, takoj pridobi konstantno vrednost. Njene druge prednosti: prenos signala brez štrline, brezkontaktni značaj samega prenosa signala, praktično neomejena življenjska doba, veliko frekvenčno območje itd. Vendar pa ima svoje pomanjkljivosti, pri čemer so glavna občutljivost za elektromagnetne motnje v EU tokokrogi moči in temperaturne spremembe.

Načelo Hallovega senzorja. Hallov senzor je narejen s polprevodnikom na eni strani in permanentnim magnetom na drugi strani. Ko tok teče v magnetno polje sila deluje na elektronih, katerega vektor je pravokoten na tok in polje. Istočasno se na straneh plošče pojavijo potencialne razlike. V očistku senzorja je zaslon, skozi katerega se sile zapirajo. Preprečuje nastanek potencialne razlike na plošči. Če v reži ni zaslona, ​​se z delovanjem magnetnega polja potencialna razlika odstrani iz polprevodniške plošče. Ko se zaslon (lopatica rotorja) premakne skozi režo, je indukcija integriranega mikrovezja nič, napetost pa se prikaže na izhodu.

Dvorni senzor in naprave, ki temeljijo na njej, se zelo pogosto uporabljajo v letalstvu, avtomobilski industriji, inštrumentu in mnogih drugih panogah. Proizvajajo jih tako znana podjetja kot Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device in mnogi drugi.

Najpogostejši je tako imenovani ključni senzor Hall, katerega izhodnost spremeni logično stanje v primeru, da magnetno polje presega določeno vrednost. Ti senzorji se pogosto uporabljajo v brezkrtačni elektromotorji kot a senzorji položaja rotorja (DPR). Logični senzorji dvorane se uporabljajo v napravah za sinhronizacijo, vžigalnih sistemih, bralniki magnetnih kartic, ključi, v brezkontaktnih relejih itd. Veliko se uporabljajo integrirani linearni senzorji, ki se uporabljajo za merjenje linearnega ali kotnega premika in električnega toka.