Οι αισθητήρες Hall βασίζονται στο φαινόμενο Hall.Το φαινόμενο Hall είναι μια βασική μέθοδος για τη μελέτη των ιδιοτήτων των ημιαγωγών υλικών.Ο συντελεστής Hall που μετρήθηκε με το πείραμα του φαινομένου Hall μπορεί να καθορίσει σημαντικές παραμέτρους όπως ο τύπος αγωγιμότητας, η συγκέντρωση του φορέα και η κινητικότητα του φορέα των ημιαγωγών υλικών.
Ταξινόμηση
Οι αισθητήρες Hall χωρίζονται σε γραμμικούς αισθητήρες Hall και σε αισθητήρες μεταγωγής Hall.
1. Ο αισθητήρας Linear Hall αποτελείται από στοιχείο Hall, γραμμικό ενισχυτή και ακολουθητή εκπομπού και εξάγει αναλογική ποσότητα.
2. Ο αισθητήρας Hall τύπου διακόπτη αποτελείται από έναν ρυθμιστή τάσης, ένα στοιχείο Hall, έναν διαφορικό ενισχυτή, μια σκανδάλη Schmitt και μια βαθμίδα εξόδου και εξάγει ψηφιακά μεγέθη.
Τα στοιχεία από ημιαγωγικά υλικά που βασίζονται στο φαινόμενο Hall ονομάζονται στοιχεία Hall.Έχει τα πλεονεκτήματα ότι είναι ευαίσθητο στα μαγνητικά πεδία, απλό στη δομή, μικρό σε μέγεθος, ευρεία απόκριση συχνότητας, μεγάλη διακύμανση τάσης εξόδου και μεγάλη διάρκεια ζωής.Ως εκ τούτου, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στους τομείς των μετρήσεων, του αυτοματισμού, των υπολογιστών και της τεχνολογίας πληροφοριών.
Mμια εφαρμογή
Οι αισθητήρες εφέ Hall χρησιμοποιούνται ευρέως ως αισθητήρες θέσης, μέτρηση ταχύτητας περιστροφής, διακόπτες ορίου και μέτρηση ροής.Ορισμένες συσκευές λειτουργούν με βάση το φαινόμενο Hall, όπως οι αισθητήρες ρεύματος εφέ Hall, οι διακόπτες φύλλων εφέ Hall και οι αισθητήρες έντασης μαγνητικού πεδίου εφέ Hall.Στη συνέχεια, περιγράφονται κυρίως ο αισθητήρας θέσης, ο αισθητήρας ταχύτητας περιστροφής και ο αισθητήρας θερμοκρασίας ή πίεσης.
1. Αισθητήρας θέσης
Οι αισθητήρες εφέ Hall χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της ολισθαίνουσας κίνησης, σε αυτόν τον τύπο αισθητήρα θα υπάρχει ένα στενά ελεγχόμενο κενό μεταξύ του στοιχείου αίθουσας και του μαγνήτη και το επαγόμενο μαγνητικό πεδίο θα αλλάξει καθώς ο μαγνήτης κινείται μπρος-πίσω στο σταθερό διάκενο.Όταν το στοιχείο βρίσκεται κοντά στον βόρειο πόλο, το πεδίο θα είναι αρνητικό και όταν το στοιχείο βρίσκεται κοντά στον νότιο πόλο, το μαγνητικό πεδίο θα είναι θετικό.Αυτοί οι αισθητήρες ονομάζονται επίσης αισθητήρες εγγύτητας και χρησιμοποιούνται για ακριβή τοποθέτηση.
2. Αισθητήρας ταχύτητας
Στην ανίχνευση ταχύτητας, ο αισθητήρας εφέ Hall τοποθετείται σταθερά στραμμένος προς τον περιστρεφόμενο μαγνήτη.Αυτός ο περιστρεφόμενος μαγνήτης δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο που απαιτείται για τη λειτουργία του αισθητήρα ή του στοιχείου Hall.Η διάταξη των περιστρεφόμενων μαγνητών μπορεί να ποικίλλει, ανάλογα με την ευκολία της εφαρμογής.Μερικές από αυτές τις ρυθμίσεις είναι με την τοποθέτηση ενός μόνο μαγνήτη στον άξονα ή την πλήμνη ή με τη χρήση μαγνητών δακτυλίου.Ο αισθητήρας Hall εκπέμπει έναν παλμό εξόδου κάθε φορά που κοιτάζει προς τον μαγνήτη.Επιπλέον, αυτοί οι παλμοί ελέγχονται από τον επεξεργαστή για τον προσδιορισμό και την εμφάνιση της ταχύτητας σε RPM.Αυτοί οι αισθητήρες μπορεί να είναι ψηφιακοί ή γραμμικοί αναλογικοί αισθητήρες εξόδου.
3. Αισθητήρας θερμοκρασίας ή πίεσης
Οι αισθητήρες εφέ Hall μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως αισθητήρες πίεσης και θερμοκρασίας, αυτοί οι αισθητήρες συνδυάζονται με ένα διάφραγμα εκτροπής πίεσης με κατάλληλους μαγνήτες και το μαγνητικό συγκρότημα του φυσητήρα ενεργοποιεί το στοιχείο εφέ Hall μπρος-πίσω.
Στην περίπτωση μέτρησης πίεσης, οι φυσούνες υπόκεινται σε διαστολή και συστολή.Αλλαγές στη φυσούνα αναγκάζουν το μαγνητικό συγκρότημα να πλησιάσει το στοιχείο εφέ Hall.Επομένως, η προκύπτουσα τάση εξόδου είναι ανάλογη με την εφαρμοζόμενη πίεση.
Στην περίπτωση μετρήσεων θερμοκρασίας, το συγκρότημα φυσούνας σφραγίζεται με αέριο με γνωστά χαρακτηριστικά θερμικής διαστολής.Όταν ο θάλαμος θερμαίνεται, το αέριο μέσα στη φυσούνα διαστέλλεται, γεγονός που αναγκάζει τον αισθητήρα να παράγει μια τάση ανάλογη με τη θερμοκρασία.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-16-2022