Сензорите на Хол се основават на ефекта на Хол. Ефектът на Хол е основен метод за изследване на свойствата на полупроводниковите материали. Коефициентът на Хол, измерен чрез експеримента с ефекта на Хол, може да определи важни параметри като вида на проводимостта, концентрацията на носители и подвижността на носители на полупроводникови материали.
Класификация
Сензорите на Хол се разделят на линейни сензори на Хол и превключващи сензори на Хол.
1. Линеен сензор на Хол се състои от елемент на Хол, линеен усилвател и емитер последовател и извежда аналогово количество.
2. Сензорът на Хол от тип превключвател се състои от регулатор на напрежението, елемент на Хол, диференциален усилвател, тригер на Шмит и изходно стъпало и извежда цифрови величини.
Елементите, изработени от полупроводникови материали, базирани на ефекта на Хол, се наричат елементи на Хол. Той има предимствата да бъде чувствителен към магнитни полета, проста структура, малък размер, широка честотна характеристика, голямо изменение на изходното напрежение и дълъг експлоатационен живот. Поради това той се използва широко в областта на измерванията, автоматизацията, компютърните и информационните технологии.
Mприложение
Сензорите с ефект на Хол се използват широко като сензори за позиция, измерване на скоростта на въртене, крайни изключватели и измерване на потока. Някои устройства работят на базата на ефекта на Хол, като сензори за ток с ефект на Хол, превключватели с лист с ефект на Хол и сензори за сила на магнитното поле с ефект на Хол. След това се описват главно сензорът за позиция, сензорът за скорост на въртене и сензорът за температура или налягане.
1. Сензор за положение
Сензорите с ефект на Хол се използват за усещане на плъзгащо движение, при този тип сензор ще има строго контролирана междина между елемента на Хол и магнита и индуцираното магнитно поле ще се променя, докато магнитът се движи напред и назад при фиксираната междина. Когато елементът е близо до северния полюс, полето ще бъде отрицателно, а когато елементът е близо до южния полюс, магнитното поле ще бъде положително. Тези сензори се наричат още сензори за близост и се използват за прецизно позициониране.
2. Сензор за скорост
При отчитане на скоростта сензорът с ефект на Хол е поставен неподвижно с лице към въртящия се магнит. Този въртящ се магнит генерира магнитното поле, необходимо за работа на сензора или елемента на Хол. Разположението на въртящите се магнити може да варира в зависимост от удобството на приложението. Някои от тези устройства са чрез монтиране на единичен магнит върху вала или главината или чрез използване на пръстеновидни магнити. Сензорът на Хол излъчва изходен импулс всеки път, когато е обърнат към магнита. Освен това, тези импулси се контролират от процесора, за да се определи и покаже скоростта в RPM. Тези сензори могат да бъдат цифрови или линейни аналогови изходни сензори.
3. Сензор за температура или налягане
Сензорите с ефект на Хол могат да се използват и като сензори за налягане и температура, тези сензори са комбинирани с отклоняваща налягането диафрагма с подходящи магнити, а магнитният комплект на силфона задейства елемента с ефект на Хол напред и назад.
В случай на измерване на налягането, силфоните са обект на разширение и свиване. Промените в силфона карат магнитния възел да се приближи до елемента с ефекта на Хол. Следователно полученото изходно напрежение е пропорционално на приложеното налягане.
В случай на температурни измервания, силфонният възел е запечатан с газ с известни характеристики на топлинно разширение. Когато камерата се нагрее, газът вътре в силфона се разширява, което кара сензора да генерира напрежение, пропорционално на температурата.
Време на публикуване: 16 ноември 2022 г