Hall-sensorer bruges i vid udstrækning i moderne elektroniske styresystemer installeret i forskellige typer udstyr (foto nedenfor).
Med deres hjælp er det muligt at implementere en række funktioner, der letter arbejdet med enheder og maskiner. Derfor er det så vigtigt at forstå, hvad de er, og forstå driftsprincippet.
Driftsprincip
Hall-sensorer (eller positionssensorer) er følsomme elementer, der reagerer på størrelsen af magnetfeltet, der virker på dem. Det er mere praktisk at repræsentere deres arbejde i form af en række tilstande beskrevet nedenfor:
- Når en elektrisk strøm passerer gennem sensorpladen, bevæger elektroner sig i sin ledende krop i en lige linje (langs længdeaksen).
- Hvis et eksternt magnetfelt begynder at virke på det, påvirkes ladningerne ifølge Lorentzs lov af tværgående kræfter.
- I dette tilfælde afbøjes negativt ladede partikler til den ene side af pladen, og hullerne, der er tilbage på deres plads, akkumuleres på den anden.
- Dette skaber en potentiel forskel på sensorens laterale overflader.
- Det er direkte proportionalt med styrken af det påførte magnetfelt.
Yderligere Information: Eksperter fortolker kort denne effekt som følger: Hvis en jævnstrømsleder placeres i et eksternt magnetfelt, vises der en tværgående potentialforskel i den.
Sidstnævnte kaldes Hall-spændingen, som tjener til at estimere størrelsen på det eksternt anvendte felt.
Typer og anvendelsesområder
Der er to typer Hall sensorer: digital og analog. Førstnævnte reagerer på tilstedeværelsen eller fraværet af et magnetfelt. Når dens intensitet når et bestemt niveau, genererer sensoren et signal ("et"). Hvis grænsen ikke er nået, opfattes den som dens fravær eller nul-niveau Til ulemper ved sensorer denne type inkluderer tilstedeværelsen af en død zone, hvor parameteren af interesse for brugeren ikke er kontrolleret. En analog sensor fungerer på et lineært princip og konverterer kontinuerligt magnetfeltstyrken til en potentiel forskel.
Listen over mulige anvendelser af Hall-effekten er ret lang. Sensorer oprettet på basis heraf bruges i en række forskellige enheder, hvor det er nødvendigt at måle og styre intensiteten af e / m-feltet og størrelsen af strømmen i lederen. I modsætning til andre typer målere (for eksempel strømtransformatorer) måler de også jævnstrøm. Hall-effekten anvendes i vid udstrækning i elektriske motorer og i bilelektronik (især i tændingssystemer).
Praktisk eksempel
Den enkleste Hall-sensor, der præsenteres i en af de mulige versioner, består af følgende hovedkomponenter:
- Permanent magnet.
- Afskærmningsrotor med arbejdsslidser.
- Selve detekteringselementet med ledningerne (foto nedenfor).
Driften af en sådan enhed er baseret på princippet om at skifte den magnetiske flux ved hjælp af en skærm af en roterende rotor. Efter størrelsen af den genererede strøm kan motorhastigheden estimeres.