حسگر هال: اصل عملکرد و کاربردها

حسگر هال: اصل عملکرد و کاربردها
حسگر هال: اصل عملکرد و کاربردها
Anonim

اثر هال نام خود را از دانشمند E. G. Hall گرفته است که در سال 1879 هنگام کار با صفحات نازک طلا آن را کشف کرد. وقتی یک صفحه رسانا در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، اثر ظاهر یک ولتاژ است. این ولتاژ را ولتاژ هال می نامند. کاربرد صنعتی این اثر تنها 75 سال پس از کشف امکان پذیر شد، زمانی که فیلم های نیمه هادی با ویژگی های خاص تولید شدند. اینگونه بود که سنسور هال ظاهر شد که اصل عملکرد آن بر اساس اثری به همین نام است. این سنسور وسیله ای برای اندازه گیری شدت میدان مغناطیسی است. بسیاری از دستگاه های دیگر نیز بر اساس آن ایجاد می شوند: سنسورهای جابجایی زاویه ای و خطی، میدان مغناطیسی، جریان، جریان و غیره. سنسور هال دارای چندین مزیت است که به لطف آنها گسترده شده است. اول، فعال سازی بدون تماس، سایش مکانیکی را از بین می برد. ثانیاً، استفاده از آن با هزینه نسبتاً کم آسان است. ثالثاً دستگاه سایز کوچکی دارد. چهارم، تغییر در فرکانس پاسخ منجر به تغییر در همان لحظه اندازه‌گیری نمی‌شود. پنجم، سیگنال الکتریکی سنسور دارای شخصیت انفجاری نیست، و هنگامی که بلافاصله روشن می شودمقدار ثابتی به دست می آورد. مزایای دیگر آن عبارتند از: انتقال سیگنال بدون اعوجاج، ماهیت غیر تماسی خود انتقال سیگنال، عمر سرویس عملا نامحدود، محدوده فرکانس زیاد و غیره. با این حال، معایبی نیز دارد که عمده ترین آنها حساسیت به تداخل الکترومغناطیسی در مدار قدرت و تغییرات دما است.

سنسور هال
سنسور هال

اصل عملکرد سنسور هال. وقتی جریانی در میدان مغناطیسی جریان می یابد، نیرویی بر الکترون ها وارد می شود که بردار آن هم بر جریان و هم بر میدان عمود است. در این حالت، اختلاف پتانسیل در طرفین صفحه ظاهر می شود. در شکاف سنسور صفحه ای وجود دارد که از طریق آن خطوط نیرو بسته می شوند. از ایجاد اختلاف پتانسیل در صفحه جلوگیری می کند. اگر هیچ صفحه ای در شکاف وجود نداشته باشد، در نتیجه تحت تأثیر میدان مغناطیسی، اختلاف پتانسیل از صفحه نیمه هادی حذف می شود. هنگامی که صفحه نمایش (تیغه روتور) از شکاف عبور می کند، القاء در مدار یکپارچه صفر خواهد شد و یک ولتاژ در خروجی ظاهر می شود.

اصل کار سنسور هال
اصل کار سنسور هال

حسگر هال و دستگاه های مبتنی بر آن به طور گسترده در صنایع هوایی، خودروسازی، ابزار دقیق و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شود. آنها توسط شرکت های معروفی مانند زیمنس، میکروناس اینترمتال، هانیول، ملکسیس، دستگاه آنالوگ و بسیاری دیگر تولید می شوند.

سنسور هال، اصل کار
سنسور هال، اصل کار

رایج ترین آنها به اصطلاح کلید استسنسور هال که خروجی آن در صورت تجاوز میدان مغناطیسی از مقدار معینی حالت منطقی را تغییر می دهد. این سنسورها به طور گسترده در موتورهای الکتریکی بدون جاروبک به عنوان حسگرهای موقعیت روتور (RPS) استفاده می شوند. سنسورهای منطق سالن در دستگاه های همگام سازی، سیستم های جرقه زنی، خوانندگان کارت های مغناطیسی، کلیدها، رله های بدون تماس و غیره استفاده می شوند. سنسورهای خطی انتگرال به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند که برای اندازه گیری جابجایی خطی یا زاویه ای و جریان الکتریکی استفاده می شود.

توصیه شده: