Αισθητήρας Hall: αρχή λειτουργίας και εφαρμογής

Τεχνολογία

Το φαινόμενο Hall πήρε το όνομά του χάρη στον επιστήμονα Ε.Ο G. Holl, ο οποίος το άνοιξε το 1879 όταν δούλευε με λεπτές χρυσές πλάκες. Η επίδραση συνίσταται στην εμφάνιση τάσης όταν μια αγώγιμη πλάκα τοποθετείται σε ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτή η τάση ονομάζεται - τάση Hall. Η βιομηχανική εφαρμογή αυτού του αποτελέσματος έγινε δυνατή μόνο 75 χρόνια μετά την ανακάλυψη, όταν άρχισαν να παράγονται ταινίες ημιαγωγών με ορισμένες ιδιότητες. Έτσι εμφανίστηκε ο αισθητήρας Hall, η αρχή της οποίας βασίζεται στο ίδιο αποτέλεσμα. Αυτός ο αισθητήρας είναι μια συσκευή μέτρησης της αντοχής ενός μαγνητικού πεδίου. Στη βάση του δημιουργούνται πολλές άλλες συσκευές: αισθητήρες γωνιακής και γραμμικής μετατόπισης, μαγνητικό πεδίο, ρεύμα, ροή κλπ. Ο αισθητήρας Hall έχει πολλά πλεονεκτήματα, εξαιτίας των οποίων έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη. Πρώτον, η λειτουργία χωρίς επαφή αποκλείει τη μηχανική φθορά. Δεύτερον, είναι εύκολο στη χρήση με αρκετά χαμηλό κόστος. Τρίτον, η συσκευή είναι μικρό σε μέγεθος. Τέταρτον, μια αλλαγή στη συχνότητα απόκρισης δεν οδηγεί σε μετατόπιση της ίδιας της στιγμής μέτρησης. Πέμπτον, το ηλεκτρικό σήμα του αισθητήρα δεν έχει το χαρακτήρα μιας έκρηξης και όταν ενεργοποιηθεί, αποκτά αμέσως μια σταθερή τιμή. Τα άλλα πλεονεκτήματα του: μετάδοση σήματος χωρίς λόγχη, άπειρο χαρακτήρα της ίδιας της μετάδοσης σήματος, πρακτικά απεριόριστη διάρκεια ζωής, μεγάλη κλίμακα συχνοτήτων κλπ. Ωστόσο, έχει τα δικά του μειονεκτήματα, τα κυριότερα είναι η ευαισθησία στις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές στο κύκλωμα ισχύος και οι αλλαγές θερμοκρασίας.

Αισθητήρας Hall
Η αρχή του αισθητήρα Hall. Ο αισθητήρας Hall είναι σχεδιασμός σχισμής, με ένανη πλευρά του οποίου είναι ημιαγωγός, και από την άλλη - ένας μόνιμος μαγνήτης. Όταν ένα ρεύμα ρέει σε ένα μαγνητικό πεδίο, μια δύναμη δρα επί των ηλεκτρονίων, του οποίου ο διάνυσμα είναι κάθετος στο ρεύμα και στο πεδίο. Ταυτόχρονα, εμφανίζεται δυνητική διαφορά στις πλευρές της πλάκας. Στην κάθαρση του αισθητήρα υπάρχει μια οθόνη μέσω της οποίας κλείνουν οι γραμμές δύναμης. Αποτρέπει τη διαμόρφωση δυνητικής διαφοράς στην πλάκα. Εάν δεν υπάρχει οθόνη στο κενό, τότε κάτω από τη δράση του μαγνητικού πεδίου, η διαφορά δυναμικού θα αφαιρεθεί από την πλάκα ημιαγωγού. Όταν η οθόνη (λεπίδα ρότορα) διέρχεται από το διάκενο, η επαγωγή στο ολοκληρωμένο μικροκύκλωμα θα είναι μηδέν και η τάση θα εμφανιστεί στην έξοδο.

αρχή του αισθητήρα Hall
Ο αισθητήρας Hall και οι συσκευές που βασίζονται σε αυτό είναι πολύ ευρείεςχρησιμοποιούνται στην αεροπορία, την αυτοκινητοβιομηχανία, τη μηχανική των οργάνων και σε πολλές άλλες βιομηχανίες. Παράγονται από γνωστές εταιρείες όπως η Siemens, η Micronas Intermetall, η Honeywell, η Melexis, η Analog Device και πολλά άλλα.

Αισθητήρας Hall, η αρχή της λειτουργίας
Ο πιο συνηθισμένος αποκαλούμενος αισθητήρας Hall Hall, έξοδος που αλλάζει τη λογική κατάσταση στην περίπτωση,Εάν το μαγνητικό πεδίο υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή. Αυτοί οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα ευρέως σε ηλεκτροκινητήρες χωρίς ψήκτρες ως αισθητήρες θέσης δρομέα (DPR). Οι αισθητήρες λογικής αίθουσας χρησιμοποιούνται σε συσκευές συγχρονισμού, συστήματα ανάφλεξης, αναγνώστες μαγνητικών καρτών, πλήκτρα, σε ρελέ μη επαφής κ.λπ. Χρησιμοποιούνται ευρέως ενσωματωμένοι γραμμικοί αισθητήρες, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της γραμμικής ή γωνιακής μετατόπισης και του ηλεκτρικού ρεύματος.