Холл сенсоры: жұмыс принципі және қолдану

Холл сенсоры: жұмыс принципі және қолдану
Холл сенсоры: жұмыс принципі және қолдану
Anonim

Хол эффекті өз атын 1879 жылы жұқа алтын пластиналармен жұмыс істеу кезінде ашқан ғалым Э. Г. Холлдан алды. Эффект магнит өрісіне өткізгіш пластинаны қойғанда кернеудің пайда болуы. Бұл кернеу Холл кернеуі деп аталады. Бұл әсерді өнеркәсіптік қолдану ашылғаннан кейін 75 жылдан кейін, белгілі бір қасиеттері бар жартылай өткізгіш пленкалар шығарыла бастағанда мүмкін болды. Міне, осылайша Холл сенсоры пайда болды, оның жұмыс принципі аттас әсерге негізделген. Бұл сенсор магнит өрісінің күшін өлшеуге арналған құрылғы болып табылады. Оның негізінде көптеген басқа құрылғылар да жасалады: бұрыштық және сызықтық орын ауыстыру сенсорлары, магнит өрісі, ток, ағын және т.б. Холл сенсорының бірқатар артықшылықтары бар, соның арқасында ол кең таралған. Біріншіден, контактісіз іске қосу механикалық тозуды жояды. Екіншіден, бұл өте төмен бағамен пайдалану оңай. Үшіншіден, құрылғының шағын өлшемі бар. Төртіншіден, жауап беру жиілігінің өзгеруі өлшеу сәтінің дәл өзгеруіне әкелмейді. Бесіншіден, сенсордың электрлік сигналы жарылу сипатына ие емес және бірден қосылған кездетұрақты мәнге ие болады. Оның басқа артықшылықтары: сигналдың бұрмаланусыз берілуі, сигналды жіберудің өзінің контактісіздігі, іс жүзінде шексіз қызмет ету мерзімі, үлкен жиілік диапазоны және т.б. Дегенмен, оның кемшіліктері де бар, олардың негізгілері – қуат тізбегіндегі электромагниттік кедергілерге және температураның өзгеруіне сезімталдық.

Холл датчигі
Холл датчигі

Холл сенсорының жұмыс істеу принципі. Холл сенсоры – бір жағында жартылай өткізгіш, ал екінші жағында тұрақты магниті бар ұяшықты құрылым. Магнит өрісінде ток өткенде электрондарға күш әсер етеді, оның векторы токқа да, өріске де перпендикуляр. Бұл жағдайда пластинаның бүйірлерінде потенциалдар айырмашылығы пайда болады. Сенсордың саңылауында күш сызықтары жабылатын экран бар. Ол пластинадағы потенциалдар айырмасының пайда болуына жол бермейді. Егер аралықта экран болмаса, онда магнит өрісінің әсерінен жартылай өткізгіш пластинадан потенциалдар айырмасы жойылады. Экран (ротор қалақшасы) саңылаудан өткенде интегралды схемадағы индукция нөлге тең болады және шығыста кернеу пайда болады.

Холл сенсорының жұмыс принципі
Холл сенсорының жұмыс принципі

Hall сенсоры және оған негізделген құрылғылар авиацияда, автомобиль жасауда, аспап жасауда және басқа да көптеген салаларда кеңінен қолданылады. Оларды Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device және басқа да көптеген танымал компаниялар шығарады.

Холл сенсоры, жұмыс істеу принципі
Холл сенсоры, жұмыс істеу принципі

Ең көп тарағаны – кілт деп аталатынХолл сенсоры, егер магнит өрісі белгілі бір мәннен асып кетсе, оның шығысы логикалық күйді өзгертеді. Бұл сенсорлар әсіресе щеткасыз электр қозғалтқыштарында ротор позициясының сенсорлары (RPS) ретінде кеңінен қолданылады. Холл логикалық датчиктер синхрондау құрылғыларында, тұтану жүйелерінде, магниттік карталарды оқу құрылғыларында, кілттерде, контактісіз релелерде және т.б. Интегралды сызықтық сенсорлар кеңінен қолданылады, олар сызықтық немесе бұрыштық орын ауыстыруды және электр тогын өлшеу үшін қолданылады.

Ұсынылған: