Hallovi senzorji se pogosto uporabljajo v sodobnih elektronskih nadzornih sistemih, nameščenih v različne vrste opreme (fotografija spodaj).
Z njihovo pomočjo je mogoče izvajati številne funkcije, ki olajšajo delo z napravami in stroji. Zato je tako pomembno razumeti, kaj so in razumeti načelo delovanja.
Načelo delovanja
Hallovi senzorji (ali senzorji položaja) so občutljivi elementi, ki se odzivajo na velikost magnetnega polja, ki deluje nanje. Primerneje je predstaviti njihovo delo v obliki spodaj opisanih stanj:
- Ko električni tok prehaja skozi senzorsko ploščo, se elektroni premikajo v njegovem prevodnem telesu v ravni črti (vzdolž vzdolžne osi).
- Če nanj začne delovati zunanje magnetno polje, potem po Lorentzovem zakonu na naboje vplivajo prečne sile.
- V tem primeru se negativno nabiti delci odklonijo na eno stran plošče, luknje, ki ostanejo na njihovem mestu, pa se kopičijo na drugi strani.
- To ustvarja potencialno razliko na bočnih površinah senzorja.
- Neposredno je sorazmeren z jakostjo uporabljenega magnetnega polja.
Dodatne informacije: Strokovnjaki ta učinek na kratko razlagajo takole: če je vodnik s konstantnim tokom postavljen v zunanje magnetno polje, se bo v njem pojavila prečna potencialna razlika.
Slednja se imenuje Hallova napetost, ki služi za oceno velikosti polja, ki se uporablja od zunaj.
Vrste in področja uporabe
Obstajata dve vrsti Hall senzorji: digitalno in analogno. Prvi reagirajo na prisotnost ali odsotnost magnetnega polja. Ko njegova intenzivnost doseže določeno stopnjo, senzor ustvari signal ("ena"). Če meja ni dosežena, se to zazna kot njena odsotnost ali ničelna stopnja V slabost senzorjev ta vrsta vključuje prisotnost mrtve cone, kjer uporabniški parameter ni zanimiv nadzorovano. Analogni senzor deluje linearno in neprekinjeno pretvarja jakost magnetnega polja v potencialno razliko.
Seznam možnih aplikacij Hallovega učinka je precej dolg. Na njeni osnovi ustvarjeni senzorji se uporabljajo v različnih napravah, kjer je potrebno meriti in nadzorovati jakost e / m polja in jakost toka v vodniku. Za razliko od drugih vrst števcev (na primer tokovnih transformatorjev) merijo tudi enosmerni tok. Hallov učinek se pogosto uporablja v elektromotorjih in v avtomobilski elektroniki (zlasti v vžigalnih sistemih).
Praktični primer
Najenostavnejši Hallov senzor, predstavljen v eni od možnih različic, je sestavljen iz naslednjih glavnih komponent:
- Stalni magnet.
- Zaščitni rotor z delovnimi režami.
- Sam senzorski element s svinčenimi žicami (fotografija spodaj).
Delovanje takšne naprave temelji na principu ranžiranja magnetnega toka z zaslonom vrtljivega rotorja. Glede na velikost ustvarjenega toka lahko ocenimo število vrtljajev motorja.