Διακόπτες Reed και αισθητήρες εφέ Hall

Διακόπτες Reed και αισθητήρες εφέ Hall

Διακόπτες Reed και αισθητήρες εφέ Hall
Οι μαγνητικοί αισθητήρες χρησιμοποιούνται σε οτιδήποτε, από αυτοκίνητα μέχρι κινητά τηλέφωνα. Τι μαγνήτη πρέπει να χρησιμοποιήσω με τον μαγνητικό μου αισθητήρα; Πρέπει να χρησιμοποιήσω αισθητήρα εφέ Hall ή διακόπτη καλαμιού; Πώς πρέπει να προσανατολίζεται ο μαγνήτης στον αισθητήρα; Ποιες ανοχές πρέπει να με απασχολούν; Μάθετε περισσότερα με μια περιήγηση K&J για τον καθορισμό ενός συνδυασμού μαγνήτη-αισθητήρα.

Τι είναι ο διακόπτης Reed;

Δύο αισθητήρες εφέ Hall και ένας διακόπτης καλαμιού. Ο διακόπτης του καλαμιού βρίσκεται στα δεξιά.
Ο διακόπτης καλαμιού είναι ένας ηλεκτρικός διακόπτης που λειτουργεί από ένα εφαρμοσμένο μαγνητικό πεδίο. Αποτελείται από ένα ζεύγος επαφών σε καλάμια από σιδηρούχα μέταλλα σε αεροστεγές γυάλινο φάκελο. Οι επαφές είναι κανονικά ανοιχτές, χωρίς ηλεκτρική επαφή. Ο διακόπτης ενεργοποιείται (κλείνει) φέρνοντας έναν μαγνήτη κοντά στον διακόπτη. Μόλις τραβηχτεί ο μαγνήτης, ο διακόπτης καλαμιού θα επιστρέψει στην αρχική του θέση.

Τι είναι ο αισθητήρας εφέ Hall;
Ένας αισθητήρας εφέ Hall είναι ένας μορφοτροπέας που μεταβάλλει την τάση εξόδου του ανάλογα με τις αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο. Κατά κάποιο τρόπο, οι αισθητήρες εφέ Hall μπορούν τελικά να εκτελέσουν παρόμοια λειτουργία με διακόπτη καλαμιού, αλλά χωρίς κινούμενα μέρη. Σκεφτείτε το ως ένα εξάρτημα στερεάς κατάστασης, καλό για ψηφιακές εφαρμογές.

Ποιος από αυτούς τους δύο αισθητήρες είναι κατάλληλος για την εφαρμογή σας εξαρτάται από πολλά πράγματα. Οι παράγοντες περιλαμβάνουν το κόστος, τον προσανατολισμό του μαγνήτη, το εύρος συχνοτήτων (οι διακόπτες καλαμιού συνήθως δεν χρησιμοποιούνται πάνω από 10 kHz), η αναπήδηση σήματος και ο σχεδιασμός του σχετικού λογικού κυκλώματος.

Μαγνήτης – Προσανατολισμός αισθητήρα
Μια βασική διαφορά μεταξύ των διακοπτών καλαμιού και των αισθητήρων εφέ Hall είναι ο σωστός προσανατολισμός που απαιτείται για έναν ενεργοποιούμενο μαγνήτη. Οι αισθητήρες εφέ Hall ενεργοποιούνται όταν εφαρμόζεται ένα μαγνητικό πεδίο που είναι κάθετο στον αισθητήρα στερεάς κατάστασης. Οι περισσότεροι αναζητούν ο νότιος πόλος του μαγνήτη να βλέπει σε μια υποδεικνυόμενη θέση στον αισθητήρα, αλλά ελέγξτε το φύλλο προδιαγραφών του αισθητήρα σας. Εάν γυρίσετε τον μαγνήτη προς τα πίσω ή προς τα πλάγια, ο αισθητήρας δεν θα ενεργοποιηθεί.

Οι διακόπτες Reed είναι μια μηχανική συσκευή με κινούμενα μέρη. Αποτελείται από δύο σιδηρομαγνητικά καλώδια που χωρίζονται από ένα μικρό κενό. Με την παρουσία ενός μαγνητικού πεδίου που είναι παράλληλο με αυτά τα καλώδια, θα αγγίξουν το ένα το άλλο, δημιουργώντας ηλεκτρική επαφή. Με άλλα λόγια, ο μαγνητικός άξονας του μαγνήτη θα πρέπει να είναι παράλληλος με τον μακρύ άξονα του διακόπτη καλαμιού. Η Hamlin, κατασκευαστής διακοπτών καλαμιών, έχει μια εξαιρετική σημείωση εφαρμογής για το θέμα. Περιλαμβάνει εξαιρετικά διαγράμματα που δείχνουν τις περιοχές και τους προσανατολισμούς στους οποίους θα ενεργοποιηθεί ο αισθητήρας.
Σωστός προσανατολισμός μαγνήτη: Αισθητήρας εφέ Hall (αριστερά) έναντι διακόπτη καλαμιού (δεξιά)
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι άλλες διαμορφώσεις είναι δυνατές και χρησιμοποιούνται συχνά. Για παράδειγμα, οι αισθητήρες εφέ Hall μπορούν να ανιχνεύσουν τις χαλύβδινες λεπίδες ενός περιστρεφόμενου «ανεμιστήρα». Τα χαλύβδινα πτερύγια του ανεμιστήρα περνούν μεταξύ ενός σταθερού μαγνήτη και ενός σταθερού αισθητήρα. Όταν ο χάλυβας βρίσκεται μεταξύ των δύο, το μαγνητικό πεδίο ανακατευθύνεται μακριά από τον αισθητήρα (μπλοκαρισμένο) και ο διακόπτης ανοίγει. Όταν ο χάλυβας απομακρύνεται, ο μαγνήτης κλείνει τον διακόπτη