Hallsensor: funktionsprincip och tillämpningar

Hallsensor: funktionsprincip och tillämpningar
Hallsensor: funktionsprincip och tillämpningar
Anonim

Halleffekten fick sitt namn från vetenskapsmannen E. G. Hall, som upptäckte den 1879 när han arbetade med tunna guldplåtar. Effekten är uppkomsten av en spänning när en ledande platta placeras i ett magnetfält. Denna spänning kallas Hall-spänningen. Den industriella tillämpningen av denna effekt blev möjlig endast 75 år efter upptäckten, när halvledarfilmer med vissa egenskaper började produceras. Så här såg Hall-sensorn ut, vars funktionsprincip är baserad på effekten med samma namn. Denna sensor är en anordning för att mäta styrkan hos magnetfältet. Många andra enheter skapas också på grundval av detta: sensorer för vinkel- och linjärförskjutning, magnetfält, ström, flöde, etc. Hall-sensorn har ett antal fördelar, tack vare vilka den har blivit utbredd. För det första eliminerar beröringsfri aktivering mekaniskt slitage. För det andra är det lätt att använda till en ganska låg kostnad. För det tredje har enheten en liten storlek. För det fjärde leder en förändring av svarsfrekvensen inte till en förändring i själva mätögonblicket. För det femte har sensorns elektriska signal inte en burst-karaktär, och när den slås på omedelbartfår ett konstant värde. Dess andra fördelar är: signalöverföring utan distorsion, beröringsfri karaktär hos själva signalöverföringen, praktiskt taget obegränsad livslängd, stort frekvensområde, etc. Men det har också sina nackdelar, vars främsta är känslighet för elektromagnetiska störningar i strömkretsen och temperaturförändringar.

Hallsensor
Hallsensor

Principen för Hall-sensorns funktion. Hall-sensorn är en slitshålsstruktur med en halvledare på ena sidan och en permanentmagnet på den andra. När en ström flyter i ett magnetfält verkar en kraft på elektronerna, vars vektor är vinkelrät mot både strömmen och fältet. I detta fall uppstår en potentialskillnad på sidorna av plattan. I sensorns gap finns en skärm genom vilken kraftlinjerna stängs. Det förhindrar bildandet av en potentialskillnad på plattan. Om det inte finns någon skärm i gapet, kommer en potentialskillnad att tas bort från halvledarplattan under inverkan av ett magnetfält. När skärmen (rotorbladet) passerar genom gapet, kommer induktionen på den integrerade kretsen att vara noll, och en spänning visas vid utgången.

Hallsensorns arbetsprincip
Hallsensorns arbetsprincip

Hallsensorn och enheter baserade på den används mycket inom flyg-, fordons-, instrumenterings- och många andra industrier. De produceras av så välkända företag som Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device och många andra.

Hallsensor, funktionsprincip
Hallsensor, funktionsprincip

Den vanligaste är den så kallade nyckelnHallsensor, vars utgång ändrar det logiska tillståndet om magnetfältet överstiger ett visst värde. Dessa sensorer används särskilt ofta i borstlösa elmotorer som rotorpositionssensorer (RPS). Halllogiksensorer används i synkroniseringsenheter, tändsystem, läsare av magnetkort, nycklar, kontaktlösa reläer, etc. Integrerade linjära sensorer används ofta, som används för att mäta linjär- eller vinkelförskjutning och elektrisk ström.

Rekommenderad: