Hallovo napětí objevil Edwin Hall v roce 1879. Hallův efekt je způsoben povahou proudu ve vodiči. Mnoho vynálezů používalo tuto teorii Hall Effect. Tato teorie se také používá v proudu senzory , tlakové senzory, senzory proudění kapalin atd. Jedním z takových vynálezů, které mohou měřit magnetické pole, je senzor Hallova jevu.
Definice senzoru Hall Effect
Hallovy senzory jsou lineární měniče které se používají k měření velikosti magnetického pole. Tyto senzory pracují na principu Hallova efektu a generují Hallovo napětí, když je detekováno magnetické pole, které se používá k měření hustoty magnetického toku.
Lineární senzory mohou měřit širokou škálu magnetických polí. Kromě magnetických polí se tyto senzory používají také k detekci blízkosti, polohy, rychlosti. U těchto senzorů je výstupní napětí přímo úměrné velikosti magnetického pole.
Pracovní princip senzoru Hall Effect
Princip Hallova napětí se používá jako pracovní princip snímače Hall Effect. Na tenkém proužku vodiče proudí elektrony v přímém směru, když je aplikována elektřina. Když tento nabitý vodič přijde do kontaktu s magnetickým polem, které je v kolmém směru na pohyb elektronů, elektrony se vychýlí.
Některé elektrony se shromažďují na jedné straně, zatímco jiné na druhé straně. Z tohoto důvodu se jedna z rovin vodiče chová jako záporně nabitá, zatímco druhá se chová jako kladně nabitá. Tím se vytvoří potenciální rozdíl a generuje se napětí. Toto napětí se nazývá Hallovo napětí.
Elektrony se nadále pohybují z jedné strany roviny na druhou, dokud není dosaženo rovnováhy mezi silou aplikovanou na nabité částice v důsledku elektrického pole a silou, která způsobila magnetický tok, který způsobil tuto změnu. Když se toto oddělení zastaví, hodnota Hallova napětí v daném okamžiku udává míru hustoty magnetického toku.
Hallův snímač Obvod
Na základě vztahu mezi Hallovým napětím a hustotou magnetického toku jsou senzory Hall Effect dvou typů. V lineárním senzoru je výstupní napětí lineárně úměrné hustotě magnetického toku. V prahovém senzoru bude mít výstupní napětí při každé hustotě magnetického toku prudký pokles.
Senzory Hall Effect lze považovat za lineární snímače. Ke zpracování výstupu snímače je zapotřebí lineární obvod, který může snímačům poskytovat konstantní budicí proud a také zesiluje výstupní signál.
Aplikace snímače Hallova jevu
Aplikace snímačů s Hallovým efektem jsou následující:
- V kombinaci s detekcí prahových hodnot fungují jako přepínač.
- Používají se v aplikacích s velmi vysokou spolehlivostí, jako jsou klávesnice.
- Senzory Hall Effect se používají k měření rychlosti kol a hřídelí.
- Používají se k detekci polohy permanentního magnetu střídavé elektrické stejnosměrné motory.
- Senzory Hall Effect jsou zabudovány do digitálních elektronických zařízení spolu s lineárními převodníky.
- Snímání přítomnosti magnetického pole v průmyslových aplikacích.
- Používá se ve smartphonu ke kontrole, zda je příslušenství překlopného krytu zavřeno.
- Pro bezkontaktní měření stejnosměrného proudu v proudových transformátorech se používá snímač Hall Effect.
- Slouží jako senzor k detekci hladiny paliva v automobilech.
Příklady
Některé z příkladů použití snímačů Hall Effect jsou aktuální transformátory , Snímání polohy, Příslušenství Galaxy S4, Přepínač klávesnice, počítače, Snímání vzdálenosti, detekce rychlosti, aplikace pro snímání proudu, tachometry, protiblokovací systémy, magnetometry , Stejnosměrné motory, diskové jednotky atd…
Senzory Hall Effect jsou k dispozici ve formě různých IC Je. Mnoho senzorů Hall Effect na trhu obsahuje senzorový prvek spolu s IC zesilovačem s vysokým ziskem. Jsou chráněny před změnami prostředí díky jejich ochrannému obalu. Který z integrovaných senzorů Hall Effect jste použili?
