Mga aplikasyon ng Hall sensor

Noong 1879, habang nagtatrabaho sa kanyang disertasyon ng doktor sa Johns Hopkins University, ang Amerikanong pisiko na si Edwin Herbert Hall ay nagsagawa ng isang eksperimento sa isang gintong plato. Nagpasa siya ng kasalukuyang sa pamamagitan ng plato sa pamamagitan ng paglalagay ng plato mismo sa salamin at, bilang karagdagan, ang plato ay sumailalim sa pagkilos ng isang magnetic field na nakadirekta patayo sa eroplano nito at, nang naaayon, patayo sa kasalukuyang.

In fairness, dapat tandaan na sa oras na ito Hall ay nakikibahagi sa paglutas ng tanong kung ang paglaban ng coil kung saan ang kasalukuyang daloy ay nakasalalay sa presensya sa tabi nito. permanenteng magnet, at sa loob ng gawaing ito ang mga siyentipiko ay nagsagawa ng libu-libong mga eksperimento. Bilang resulta ng eksperimento sa gold plate, nakita ang isang tiyak na potensyal na pagkakaiba sa mga gilid ng gilid ng plato.

Ang boltahe na ito ay tinatawag na Hall boltahe... Ang proseso ay maaaring halos ilarawan bilang mga sumusunod: ang puwersa ng Lorentz ay nagdudulot ng negatibong singil na maipon malapit sa isang gilid ng plato, at isang positibong malapit sa kabaligtaran na gilid.Ang ratio ng nagresultang boltahe ng Hall sa halaga ng paayon na kasalukuyang ay isang katangian ng materyal kung saan ginawa ang isang tiyak na elemento ng Hall, at ang halagang ito ay tinatawag na «Hall resistance».

Ang Hall effect ay nagsisilbing isang medyo tumpak na paraan para sa pagtukoy ng uri ng mga tagadala ng singil (butas o elektron) sa isang semiconductor o metal.

Batay sa Hall Effect, gumagawa na sila ngayon ng Hall Sensors, mga device para sa pagsukat ng lakas ng magnetic field at pagtukoy sa lakas ng current sa wire. Hindi tulad ng mga kasalukuyang transformer, ginagawang posible ng mga Hall sensor na sukatin din ang direktang kasalukuyang. Kaya, ang mga lugar ng aplikasyon ng Hall effect sensor ay karaniwang malawak.

Dahil ang Hall boltahe ay maliit, ito ay lohikal lamang na ang Hall boltahe terminal ay konektado amplifier ng pagpapatakbo… Upang kumonekta sa mga digital na node, ang circuit ay pupunan ng isang Schmitt trigger at isang threshold device ay nakuha, na na-trigger sa isang partikular na antas ng lakas ng magnetic field. Ang ganitong mga circuit ay tinatawag na Hall switch.

Kadalasan ang isang Hall sensor ay ginagamit kasabay ng isang permanenteng magnet at na-trigger kapag ang permanenteng magnet ay lumalapit sa sensor sa loob ng isang tiyak na paunang natukoy na distansya.

Ang mga hall sensor ay karaniwan sa mga brushless o valve electric motors (servo motors), kung saan ang mga sensor ay direktang naka-install sa motor stator at nagsisilbing rotor position sensor (RPR) na nagbibigay ng feedback sa rotor position, katulad ng collector in collector. DC motor.

Sa pamamagitan ng pag-aayos ng isang permanenteng magnet sa baras, nakakakuha tayo ng isang simpleng revolution counter, at kung minsan ang shielding effect ng ferromagnetic na bahagi mismo sa magnetic flux ng permanenteng magnet… Ang magnetic flux kung saan karaniwang na-trigger ang mga Hall sensor ay 100-200 Gauss.

Ginawa ng modernong industriya ng electronics, ang mga three-wire Hall sensor ay may open-collector n-p-n transistor sa kanilang package. Kadalasan, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng transistor ng naturang sensor ay hindi dapat lumampas sa 20 mA, samakatuwid, upang ikonekta ang isang malakas na pagkarga, kinakailangan na mag-install ng isang kasalukuyang amplifier.

Ang magnetic field ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor ay karaniwang hindi sapat na malakas upang ma-trigger ang isang Hall sensor, dahil ang sensitivity ng naturang mga sensor ay 1-5 mV / G, at samakatuwid, upang masukat ang mahinang alon, ang isang kasalukuyang nagdadala ng conductor ay nasugatan. isang toroidal core na may gap at isang Hall sensor ay naka-install na sa gap ... Kaya sa isang gap na 1.5 mm, ang magnetic induction ay magiging 6 Gs / A na ngayon.

Para sa pagsukat ng mga alon sa itaas ng 25 A, ang kasalukuyang konduktor ay direktang dumadaan sa toroidal core. Ang pangunahing materyal ay maaaring alcifer o ferrite kung sinusukat mataas na dalas ng kasalukuyang.

Ang ilang ion-jet engine ay gumagana batay sa Hall effect at gumagana nang napakahusay.

Ang Hall effect ay ang batayan para sa mga electronic compass sa modernong mga smartphone.