Senzorii Hall se bazează pe efectul Hall. Efectul Hall este o metodă de bază pentru studierea proprietăților materialelor semiconductoare. Coeficientul Hall măsurat prin experimentul efectului Hall poate determina parametri importanți, cum ar fi tipul de conductivitate, concentrația purtătorilor de sarcină și mobilitatea purtătorilor de sarcină a materialelor semiconductoare.
Clasificare
Senzorii Hall sunt împărțiți în senzori Hall liniari și senzori Hall în comutație.
1. Senzorul Hall liniar este alcătuit dintr-un element Hall, un amplificator liniar și un emițător care urmărește semnalul și furnizează o cantitate analogică.
2. Senzorul Hall de tip comutator este compus dintr-un regulator de tensiune, un element Hall, un amplificator diferențial, un declanșator Schmitt și un etaj de ieșire și furnizează mărimi digitale.
Elementele realizate din materiale semiconductoare bazate pe efectul Hall se numesc elemente Hall. Acestea au avantajele de a fi sensibile la câmpuri magnetice, simple ca structură, mici ca dimensiuni, cu răspuns în frecvență larg, variații mari ale tensiunii de ieșire și o durată lungă de viață. Prin urmare, au fost utilizate pe scară largă în domeniile măsurării, automatizării, informaticii și tehnologiei informației.
Maplicație principală
Senzorii cu efect Hall sunt utilizați pe scară largă ca senzori de poziție, măsurarea vitezei de rotație, comutatoare de limită și măsurarea debitului. Unele dispozitive funcționează pe baza efectului Hall, cum ar fi senzorii de curent cu efect Hall, comutatoarele lamelare cu efect Hall și senzorii de intensitate a câmpului magnetic cu efect Hall. În continuare, sunt descriși în principal senzorul de poziție, senzorul de viteză de rotație și senzorul de temperatură sau presiune.
1. Senzor de poziție
Senzorii cu efect Hall sunt utilizați pentru a detecta mișcarea de alunecare. În acest tip de senzor, există un spațiu strict controlat între elementul Hall și magnet, iar câmpul magnetic indus se va schimba pe măsură ce magnetul se mișcă înainte și înapoi la spațiul fix. Când elementul este aproape de polul nord, câmpul va fi negativ, iar când elementul este aproape de polul sud, câmpul magnetic va fi pozitiv. Acești senzori sunt numiți și senzori de proximitate și sunt utilizați pentru poziționare precisă.
2. Senzor de viteză
În detectarea vitezei, senzorul cu efect Hall este plasat fix cu fața spre magnetul rotativ. Acest magnet rotativ generează câmpul magnetic necesar pentru acționarea senzorului sau a elementului Hall. Aranjamentul magneților rotativi poate varia, în funcție de conveniența aplicației. Unele dintre aceste aranjamente se fac prin montarea unui singur magnet pe ax sau butuc sau prin utilizarea magneților inelari. Senzorul Hall emite un impuls de ieșire de fiecare dată când este orientat spre magnet. În plus, aceste impulsuri sunt controlate de procesor pentru a determina și afișa viteza în RPM. Acești senzori pot fi senzori de ieșire digitali sau analogici liniari.
3. Senzor de temperatură sau presiune
Senzorii cu efect Hall pot fi utilizați și ca senzori de presiune și temperatură, acești senzori fiind combinați cu o diafragmă de deviere a presiunii cu magneți adecvați, iar ansamblul magnetic al burdufului acționează elementul cu efect Hall înainte și înapoi.
În cazul măsurării presiunii, burduful este supus dilatării și contracției. Modificările burdufului determină apropierea ansamblului magnetic de elementul cu efect Hall. Prin urmare, tensiunea de ieșire rezultată este proporțională cu presiunea aplicată.
În cazul măsurătorilor de temperatură, ansamblul burdufului este etanșat cu un gaz cu caracteristici de dilatare termică cunoscute. Când camera este încălzită, gazul din interiorul burdufului se dilată, ceea ce face ca senzorul să genereze o tensiune proporțională cu temperatura.
Data publicării: 16 noiembrie 2022