Senzor Hall: principiu de funcționare și aplicații

Senzor Hall: principiu de funcționare și aplicații
Senzor Hall: principiu de funcționare și aplicații
Anonim

Efectul Hall și-a primit numele de la omul de știință E. G. Hall, care l-a descoperit în 1879 în timp ce lucra cu plăci subțiri de aur. Efectul este apariția unei tensiuni atunci când o placă conductoare este plasată într-un câmp magnetic. Această tensiune se numește tensiune Hall. Aplicarea industrială a acestui efect a devenit posibilă la numai 75 de ani de la descoperire, când au început să se producă filme semiconductoare cu anumite proprietăți. Așa a apărut senzorul Hall, al cărui principiu de funcționare se bazează pe efectul cu același nume. Acest senzor este un dispozitiv pentru măsurarea intensității câmpului magnetic. Pe baza ei sunt create și multe alte dispozitive: senzori de deplasare unghiulară și liniară, câmp magnetic, curent, debit etc. Senzorul Hall are o serie de avantaje, datorită cărora a devenit larg răspândit. În primul rând, acționarea fără contact elimină uzura mecanică. În al doilea rând, este ușor de utilizat la un cost destul de scăzut. În al treilea rând, dispozitivul are o dimensiune mică. În al patrulea rând, o modificare a frecvenței de răspuns nu duce la o schimbare în chiar momentul măsurării. În al cincilea rând, semnalul electric al senzorului nu are un caracter de explozie și atunci când este pornit imediatcapătă o valoare constantă. Celel alte avantaje ale acestuia sunt: transmiterea semnalului fără distorsiuni, natura fără contact a transmisiei semnalului în sine, durată de viață practic nelimitată, gamă mare de frecvență etc. Cu toate acestea, are și dezavantajele sale, dintre care principalele sunt sensibilitatea la interferența electromagnetică în circuitul de alimentare și schimbările de temperatură.

Senzor Hall
Senzor Hall

Principiul de funcționare al senzorului Hall. Senzorul Hall este o structură cu fantă cu un semiconductor pe o parte și un magnet permanent pe ceal altă. Când un curent circulă într-un câmp magnetic, asupra electronilor acţionează o forţă, al cărei vector este perpendicular atât pe curent, cât şi pe câmp. În acest caz, pe părțile laterale ale plăcii apare o diferență de potențial. În golul senzorului există un ecran prin care liniile de forță sunt închise. Previne formarea unei diferențe de potențial pe placă. Dacă nu există niciun ecran în gol, atunci sub acțiunea unui câmp magnetic, o diferență de potențial va fi îndepărtată de pe placa semiconductoare. Când ecranul (pala rotorului) trece prin gol, inducția pe circuitul integrat va fi zero și o tensiune va apărea la ieșire.

Principiul de funcționare al senzorului Hall
Principiul de funcționare al senzorului Hall

Senzorul Hall și dispozitivele bazate pe acesta sunt utilizate pe scară largă în aviație, automobile, instrumente și multe alte industrii. Sunt produse de companii cunoscute precum Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device și multe altele.

Senzor Hall, principiu de funcționare
Senzor Hall, principiu de funcționare

Cea mai comună este așa-numita cheieSenzor Hall, a cărui ieșire schimbă starea logică dacă câmpul magnetic depășește o anumită valoare. Acești senzori sunt folosiți pe scară largă în motoarele electrice fără perii ca senzori de poziție a rotorului (RPS). Senzorii logici Hall sunt utilizați în dispozitive de sincronizare, sisteme de aprindere, cititoare de carduri magnetice, chei, relee fără contact etc. Senzorii liniari integrali sunt utilizați pe scară largă, care sunt utilizați pentru a măsura deplasarea liniară sau unghiulară și curentul electric.

Recomandat: