Сензорите на Хол са базирани на ефекта на Хол. Ефектът на Хол е основен метод за изучаване 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 носителите и мобилността на носителите на полупроводниковите материали.
Класификация
Сензорите на Хол се разделят на линейни сензори на Хол и импулсни сензори на Хол.
1. Линейният сензор на Хол се състои от елемент на Хол, линеен усилвател и емитерен повторител и извежда аналогова величина.
2. Сензорът на Хол от превключвател се състои от регулатор на напрежение, елемент на Хол, диференциален усилвател, тригер на Шмит и изходен каскад и извежда цифрови величини.
Елементите, изработени от полупроводникови материали, базирани на ефекта на Хол, се наричат елементи на Хол. Те имат предимствата да са чувствителни към магнитни полета, опростени по структура, малки по размер, широка честотна характеристика, големи вариации на изходното напрежение и дълъг експлоатационен живот. Поради това са намерили широко приложение в областта на измерванията, автоматизацията, компютърните и информационните технологии.
Mприложение AIN
Сензорите на Хол се използват широко като сензори за положение, измерване на скоростта на въртене, крайни изключватели и измерване на поток. Някои устройства работят на базата на ефекта на Хол, като например сензори за ток на Хол, листови изключватели на Хол и сензори за сила на магнитното поле на Хол. След това са описани основно сензорите за положение, сензорите за скорост на въртене и сензорите за температура или налягане.
1. Сензор за позиция
Сензорите на Холовия ефект се използват за отчитане на плъзгащо движение. При този тип сензори ще има плътно контролирана междина между елемента на Холовия ефект и магнита, а индуцираното магнитно поле ще се променя, докато магнитът се движи напред-назад във 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 измерване на скорост, сензорът на Хол е поставен неподвижно срещу въртящия се магнит. Този въртящ се магнит генерира магнитното поле, необходимо за работата на сензора или елемента на Хол. Разположението на въртящите се магнити може да варира в зависимост от удобството на приложението. Някои от тези варианти са чрез монтиране на единичен магнит на 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 обороти в минута. Тези сензори могат да бъдат цифрови или линейни аналогови изходни сензори.
3. Сензор за температура или налягане
Сензорите на Хол могат да се използват и като сензори за налягане и температура. Тези сензори са комбинирани с диафрагма за отклоняване на налягането с подходящи магнити, а магнитният възел на меховете задейства елемента на Хол напред-назад.
В случай на измерване на налягане, мехът е подложен на разширяване и свиване. Промените в меха карат магнитния възел да се приближи до елемента на Хол. Следователно, полученото изходно напрежение е пропорционално на приложеното налягане.
В случай на измерване на температура, възелът на меховете е запечатан с газ с известни характеристики на термично разширение. Когато камерата се нагрява, газът вътре в меховете се разширява, което кара сензора да генерира напрежение, пропорционално на температурата.
Време на публикуване: 16 ноември 2022 г.