Hall сензор: принцип на работа и приложение

Ефектът на Хол получава своето име благодарение на учен Е. Г. Хол, който го откри през 1879 г., когато работи с тънки златни чинии. Ефектът се състои в появата на напрежение, когато една проводяща плоча се постави в магнитно поле. Това напрежение се нарича - напрежение в залата. Промишленото приложение на този ефект стана възможно само 75 години след откриването, когато започнаха да се произвеждат полупроводникови филми с определени свойства. Така се появи сензорът на Хол, принципът на който се основава на същия ефект. Този сензор е устройство за измерване на якостта на магнитното поле. На него се създават много други устройства: сензори за ъглово и линейно изместване, магнитно поле, ток, поток и т.н. Сензорът Hall има редица предимства, поради които е станал широко разпространен. Първо, безконтактната работа изключва механичното износване. На второ място, той е лесен за използване на доста ниска цена. Трето, устройството е с малки размери. Четвърто, промяна в честотата на отговор не води до изместване на самия момент на измерване. Пето, електрическото сензорен сигнал Тя не е характерна за взрив, но когато е включена, тя веднага придобива постоянна стойност. Другите му предимства: предаване на сигнал без шушулка, безконтактен характер на самото предаване на сигнала, практически неограничен живот, голям честотен диапазон и др. Въпреки това, той има свои собствени недостатъци, като основните са чувствителността към електромагнитни смущения в силови вериги и температурни промени.

Принципът на сензора за зала. Сензорът Hall е с изпъкнал дизайн с полупроводник от едната страна и постоянен магнит от друга. Когато тече потокът магнитно поле силата действа върху електроните, векторът на който е перпендикулярен на тока и полето. В същото време на страните на табелата се появява потенциална разлика. В сензора има прозорец, през който линиите на сила се затварят. Предотвратява образуването на потенциална разлика на плочата. Ако в пролуката няма екран, тогава под действието на магнитното поле разликата в потенциала ще бъде премахната от полупроводниковата пластина. Когато екранът (роторното ножче) преминава през пролуката, индукцията на интегрирания микроциркулат ще бъде нула и напрежението ще се появи на изхода.

Сензорът Hall и устройствата, базирани на него, са широко използвани в авиацията, автомобилостроенето, инструменталното инженерство и много други индустрии. Те се произвеждат от такива известни компании като Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device и много други.

Най-често срещаният е така нареченият сензор за ключ Hall, изходът от който променя логическото състояние в случай, че магнитното поле превиши определена стойност. Тези сензори са особено широко използвани в безчеткови електродвигатели като a позиционни сензори ротор (DPR). Сензорите за логическа зала се използват в устройства за синхронизация, запалителни системи, четци за магнитни карти, ключове, в безконтактни релета и др. Широко използвани интегрални линейни сензори, които се използват за измерване на линейно или ъглово преместване и електрически ток.