Hallovi senzorji temeljijo na Hallovem učinku.Hallov učinek je osnovna metoda za preučevanje lastnosti polprevodniških materialov.Hallov koeficient, izmerjen s poskusom Hallovega učinka, lahko določi pomembne parametre, kot so vrsta prevodnosti, koncentracija nosilcev in mobilnost nosilcev polprevodniških materialov.
Razvrstitev
Hallove senzorje delimo na linearne Hallove senzorje in preklopne Hallove senzorje.
1. Linearni Hallov senzor je sestavljen iz Hallovega elementa, linearnega ojačevalnika in oddajnega sledilnika ter oddaja analogno količino.
2. Hallov senzor stikalnega tipa je sestavljen iz regulatorja napetosti, Hallovega elementa, diferencialnega ojačevalnika, Schmittovega sprožilca in izhodne stopnje ter oddaja digitalne količine.
Elemente iz polprevodniških materialov, ki temeljijo na Hallovem učinku, imenujemo Hallovi elementi.Njegove prednosti so občutljivost na magnetna polja, preprosta zgradba, majhna velikost, širok frekvenčni odziv, velika variacija izhodne napetosti in dolga življenjska doba.Zato se široko uporablja na področju merjenja, avtomatizacije, računalniške in informacijske tehnologije.
Main aplikacija
Senzorji Hallovega učinka se pogosto uporabljajo kot senzorji položaja, merjenje hitrosti vrtenja, mejna stikala in merjenje pretoka.Nekatere naprave delujejo na podlagi Hallovega učinka, kot so tokovni senzorji s Hallovim učinkom, listna stikala z Hallovim učinkom in senzorji za jakost magnetnega polja z Hallovim učinkom.Nato so v glavnem opisani senzor položaja, senzor vrtilne hitrosti in senzor temperature ali tlaka.
1. Senzor položaja
Senzorji Hallovega učinka se uporabljajo za zaznavanje drsnega gibanja. Pri tej vrsti senzorja bo med Hallovim elementom in magnetom tesno nadzorovana reža, inducirano magnetno polje pa se bo spreminjalo, ko se magnet premika naprej in nazaj pri fiksni reži.Ko je element blizu severnega pola, bo polje negativno, ko je element blizu južnega pola, pa bo magnetno polje pozitivno.Ti senzorji se imenujejo tudi senzorji bližine in se uporabljajo za natančno določanje položaja.
2. Senzor hitrosti
Pri zaznavanju hitrosti je senzor Hallovega učinka fiksno nameščen obrnjen proti vrtečemu se magnetu.Ta vrtljivi magnet ustvarja magnetno polje, potrebno za delovanje senzorja ali Hallovega elementa.Razporeditev vrtljivih magnetov se lahko razlikuje glede na udobje uporabe.Nekatere od teh ureditev so z namestitvijo enega samega magneta na gred ali pesto ali z uporabo obročastih magnetov.Hallov senzor oddaja izhodni impulz vsakič, ko je obrnjen proti magnetu.Poleg tega te impulze nadzira procesor, da določi in prikaže hitrost v RPM.Ti senzorji so lahko digitalni ali linearni analogni izhodni senzorji.
3. Senzor temperature ali tlaka
Senzorji Hallovega efekta se lahko uporabljajo tudi kot senzorji tlaka in temperature, ti senzorji so kombinirani z membrano za odklon tlaka z ustreznimi magneti, magnetni sklop meha pa sproži element Hallovega efekta naprej in nazaj.
Pri merjenju tlaka se meh razteza in krči.Spremembe v mehu povzročijo, da se magnetni sklop premakne bližje elementu Hallovega učinka.Zato je nastala izhodna napetost sorazmerna uporabljenemu tlaku.
Pri meritvah temperature je sklop meha zatesnjen s plinom z znanimi karakteristikami toplotnega raztezanja.Ko se komora segreje, se plin v mehu razširi, kar povzroči, da senzor ustvari napetost, sorazmerno s temperaturo.
Čas objave: 16. nov. 2022