Hall senzor: princip rada i primjene

Hall senzor: princip rada i primjene
Hall senzor: princip rada i primjene
Anonim

Halov efekt dobio je ime po znanstveniku E. G. Hallu, koji ga je otkrio 1879. dok je radio s tankim zlatnim pločama. Učinak je pojava napona kada se vodljiva ploča stavi u magnetsko polje. Taj se napon naziva Hallov napon. Industrijska primjena ovog efekta postala je moguća tek 75 godina nakon otkrića, kada su se počeli proizvoditi poluvodički filmovi s određenim svojstvima. Tako se pojavio Hall senzor, čiji se princip rada temelji na istoimenom učinku. Ovaj senzor je uređaj za mjerenje jakosti magnetskog polja. Na njegovoj osnovi stvaraju se i mnogi drugi uređaji: senzori kutnog i linearnog pomaka, magnetskog polja, struje, protoka itd. Hall senzor ima niz prednosti, zahvaljujući kojima je postao široko rasprostranjen. Prvo, beskontaktno aktiviranje eliminira mehaničko trošenje. Drugo, jednostavan je za korištenje uz prilično nisku cijenu. Treće, uređaj ima malu veličinu. Četvrto, promjena frekvencije odziva ne dovodi do pomaka u samom trenutku mjerenja. Peto, električni signal senzora nema karakter rafala, a kada se uključi odmahdobiva konstantnu vrijednost. Njegove ostale prednosti su: prijenos signala bez izobličenja, beskontaktna priroda samog prijenosa signala, praktički neograničen vijek trajanja, veliki frekvencijski raspon itd. Međutim, on također ima svoje nedostatke, od kojih su glavni osjetljivost na elektromagnetske smetnje u strujnom krugu i promjene temperature.

Hall senzor
Hall senzor

Princip rada Hallovog senzora. Hallov senzor je struktura s prorezom s poluvodičem s jedne strane i trajnim magnetom s druge strane. Kada struja teče u magnetskom polju, na elektrone djeluje sila, čiji je vektor okomit i na struju i na polje. U tom se slučaju na stranama ploče pojavljuje razlika potencijala. U procjepu senzora nalazi se zaslon kroz koji su zatvorene linije sile. Sprječava stvaranje razlike potencijala na ploči. Ako u procjepu nema zaslona, tada će se pod djelovanjem magnetskog polja potencijalna razlika ukloniti s poluvodičke ploče. Kada zaslon (lopatica rotora) prođe kroz prazninu, indukcija na integriranom krugu bit će nula, a napon će se pojaviti na izlazu.

Princip rada Hall senzora
Princip rada Hall senzora

Senzor Hall i uređaji na njemu se vrlo široko koriste u zrakoplovstvu, automobilskoj industriji, instrumentaciji i mnogim drugim industrijama. Proizvode ih poznate tvrtke kao što su Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device i mnoge druge.

Hall senzor, princip rada
Hall senzor, princip rada

Najčešći je ključ tzvHallov senzor, čiji izlaz mijenja logičko stanje ako magnetsko polje prijeđe određenu vrijednost. Ovi senzori se posebno široko koriste u elektromotorima bez četkica kao senzori položaja rotora (RPS). Hall logički senzori se koriste u uređajima za sinkronizaciju, sustavima paljenja, čitačima magnetskih kartica, ključeva, beskontaktnih releja itd. Široko se koriste integrirani linearni senzori koji se koriste za mjerenje linearnog ili kutnog pomaka i električne struje.

Preporučeni: