Hall-sensorer brukes mye i moderne elektroniske styringssystemer installert i forskjellige typer utstyr (bildet nedenfor).
Med deres hjelp er det mulig å realisere en rekke funksjoner som letter arbeidet med enheter og maskiner. Derfor er det så viktig å forstå hva de er og forstå driftsprinsippet.
Prinsipp for drift
Hall-sensorer (eller posisjonssensorer) er følsomme elementer som reagerer på størrelsen på magnetfeltet som virker på dem. Det er mer praktisk å representere deres arbeid i form av en serie stater, beskrevet nedenfor:
- Når en elektrisk strøm passerer gjennom sensorplaten, beveger elektronene seg i sin ledende kropp i en rett linje (langs lengdeaksen).
- Hvis et eksternt magnetfelt begynner å virke på det, blir ladningene ifølge Lorentzs lov påvirket av tverrkrefter.
- I dette tilfellet blir negativt ladede partikler avbøyd til den ene siden av platen, og hullene som er igjen på plass akkumuleres på den andre.
- Dette skaper en potensiell forskjell på sensorens laterale overflater.
- Det er direkte proporsjonalt med styrken til det påførte magnetfeltet.
Tilleggsinformasjon: Eksperter tolker kort denne effekten som følger: Hvis en likestrømsleder plasseres i et eksternt magnetfelt, vil en tverrgående potensialforskjell vises i den.
Sistnevnte kalles Hall-spenningen, som tjener til å estimere størrelsen på det eksternt påførte feltet.
Typer og bruksområder
Det er to typer Hall sensorer: digital og analog. Førstnevnte reagerer på tilstedeværelsen eller fraværet av et magnetfelt. Når intensiteten når et visst nivå, genererer sensoren et signal ("ett"). Hvis grensen ikke er nådd, oppfattes den som fravær eller nullnivå. Til ulempene med sensorer av denne typen har de en død sone, der parameteren som er av interesse for brukeren ikke er kontrollert. Den analoge sensoren fungerer på et lineært prinsipp, og konverterer kontinuerlig magnetfeltstyrken til en potensiell forskjell.
Listen over mulige anvendelser av Hall-effekten er ganske lang. Sensorer opprettet på grunnlag brukes i en rekke enheter der det er nødvendig å måle og kontrollere intensiteten til e / m-feltet og størrelsen på strømmen i lederen. I motsetning til andre typer målere (for eksempel strømtransformatorer), måler de også likestrøm. Hall-effekten er mye brukt i elektriske motorer og bilelektronikk (spesielt i tenningssystemer).
Praktisk eksempel
Den enkleste Hall-sensoren, presentert i en av de mulige versjonene, består av følgende hovedkomponenter:
- Permanent magnet.
- Skjermende rotor med arbeidsåpninger.
- Selve sensingelementet med ledningene (bildet nedenfor).
Driften av en slik innretning er basert på prinsippet om å skifte den magnetiske strømmen av en skjerm av en roterende rotor. Ved størrelsen på den genererte strømmen kan motorhastigheten estimeres.