Hallovi senzori temelje se na Hallovom efektu. Hallov efekt je osnovna metoda za proučavanje svojstava poluvodičkih materijala. Hallov koeficijent izmjeren eksperimentom Hallovog efekta može odrediti važne parametre kao što su vrsta vodljivosti, koncentracija nosioca i pokretljivost nosioca poluvodičkih materijala.
Klasifikacija
Hallovi senzori se dijele na linearne Hallove senzore i preklopne Hallove senzore.
1. Linearni Hallov senzor sastoji se od Hallovog elementa, linearnog pojačala i emiterskog pratitelja te daje analognu veličinu.
2. Hallov senzor s preklopnikom sastoji se od regulatora napona, Hallovog elementa, diferencijalnog pojačala, Schmittovog okidača i izlaznog stupnja te daje digitalne veličine.
Elementi izrađeni od poluvodičkih materijala temeljenih na Hallovom efektu nazivaju se Hallovi elementi. Imaju prednosti osjetljivosti na magnetska polja, jednostavne strukture, male veličine, širokog frekvencijskog odziva, velikih promjena izlaznog napona i dugog vijeka trajanja. Stoga su se široko koristili u područjima mjerenja, automatizacije, računalne i informacijske tehnologije.
Mglavna aplikacija
Hallovi senzori se široko koriste kao senzori položaja, mjerenje brzine vrtnje, granične sklopke i mjerenje protoka. Neki uređaji rade na temelju Hallovog efekta, kao što su Hallovi senzori struje, Hallovi prekidači s listom i Hallovi senzori jakosti magnetskog polja. Zatim se uglavnom opisuju senzor položaja, senzor brzine vrtnje i senzor temperature ili tlaka.
1. Senzor položaja
Hallovi senzori koriste se za osjet kliznog gibanja. Kod ove vrste senzora postoji čvrsto kontroliran razmak između Hallovog elementa i magneta, a inducirano magnetsko polje mijenjat će se kako se magnet pomiče naprijed-natrag u fiksnom razmaku. Kada je element blizu sjevernog pola, polje će biti negativno, a kada je element blizu južnog pola, magnetsko polje će biti pozitivno. Ovi senzori se nazivaju i senzori blizine i koriste se za precizno pozicioniranje.
2. Senzor brzine
Kod mjerenja brzine, Hallov senzor je fiksno postavljen okrenut prema rotirajućem magnetu. Ovaj rotirajući magnet generira magnetsko polje potrebno za rad senzora ili Hallovog elementa. Raspored rotirajućih magneta može varirati, ovisno o praktičnosti primjene. Neki od ovih rasporeda su postavljanje jednog magneta na osovinu ili glavčinu ili korištenje prstenastih magneta. Hallov senzor emitira izlazni impuls svaki put kada se okrene prema magnetu. Osim toga, te impulse kontrolira procesor kako bi se odredila i prikazala brzina u okretajima u minuti. Ovi senzori mogu biti digitalni ili linearni analogni izlazni senzori.
3. Senzor temperature ili tlaka
Hallov senzori mogu se koristiti i kao senzori tlaka i temperature, ovi senzori su kombinirani s dijafragmom za skretanje tlaka s odgovarajućim magnetima, a magnetski sklop mijeha aktivira Hallov element naprijed-natrag.
U slučaju mjerenja tlaka, mijeh je podložan širenju i skupljanja. Promjene u mijehu uzrokuju da se magnetski sklop približi elementu Hallovog efekta. Stoga je rezultirajući izlazni napon proporcionalan primijenjenom tlaku.
U slučaju mjerenja temperature, sklop mijeha je zatvoren plinom s poznatim karakteristikama toplinskog širenja. Kada se komora zagrijava, plin unutar mijeha se širi, što uzrokuje da senzor generira napon proporcionalan temperaturi.
Vrijeme objave: 16. studenog 2022.