Sensor Hall: principi de funcionament i aplicacions

Sensor Hall: principi de funcionament i aplicacions
Sensor Hall: principi de funcionament i aplicacions
Anonim

L'efecte Hall va rebre el seu nom del científic E. G. Hall, que el va descobrir el 1879 mentre treballava amb plaques primes d'or. L'efecte és l'aparició d'una tensió quan es col·loca una placa conductora en un camp magnètic. Aquesta tensió s'anomena tensió de Hall. L'aplicació industrial d'aquest efecte va ser possible només 75 anys després del descobriment, quan es van començar a produir pel·lícules de semiconductors amb certes propietats. Així va aparèixer el sensor Hall, el principi de funcionament del qual es basa en l'efecte del mateix nom. Aquest sensor és un dispositiu per mesurar la força del camp magnètic. Sobre la seva base també es creen molts altres dispositius: sensors de desplaçament angular i lineal, camp magnètic, corrent, flux, etc. El sensor Hall té una sèrie d'avantatges, gràcies als quals s'ha generalitzat. En primer lloc, l'accionament sense contacte elimina el desgast mecànic. En segon lloc, és fàcil d'utilitzar a un cost bastant baix. En tercer lloc, el dispositiu té una mida petita. En quart lloc, un canvi en la freqüència de resposta no comporta un canvi en el mateix moment de la mesura. En cinquè lloc, el senyal elèctric del sensor no té un caràcter d'explosió, i quan s'encén immediatamentguanya un valor constant. Els seus altres avantatges són: transmissió del senyal sense distorsió, naturalesa de la transmissió del senyal sense contacte, vida útil pràcticament il·limitada, gran rang de freqüències, etc. Tanmateix, també té els seus inconvenients, els principals dels quals són la sensibilitat a les interferències electromagnètiques en el circuit d'alimentació i els canvis de temperatura.

Sensor Hall
Sensor Hall

El principi de funcionament del sensor Hall. El sensor Hall és una estructura de forats amb un semiconductor a un costat i un imant permanent a l' altre. Quan circula un corrent en un camp magnètic, una força actua sobre els electrons, el vector dels quals és perpendicular tant al corrent com al camp. En aquest cas, apareix una diferència de potencial als costats de la placa. A l'espai del sensor hi ha una pantalla a través de la qual es tanquen les línies de força. Evita la formació d'una diferència de potencial a la placa. Si no hi ha cap pantalla al buit, sota l'acció d'un camp magnètic, s'eliminarà una diferència de potencial de la placa semiconductora. Quan la pantalla (pala del rotor) passa per l'espai, la inducció al circuit integrat serà zero i apareixerà una tensió a la sortida.

Principi de funcionament del sensor Hall
Principi de funcionament del sensor Hall

El sensor Hall i els dispositius basats en ell s'utilitzen molt en l'aviació, l'automoció, la instrumentació i moltes altres indústries. Són produïts per empreses tan conegudes com Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device i moltes altres.

Sensor Hall, principi de funcionament
Sensor Hall, principi de funcionament

El més habitual és l'anomenada clauSensor Hall, la sortida del qual canvia l'estat lògic si el camp magnètic supera un determinat valor. Aquests sensors s'utilitzen especialment en motors elèctrics sense escombretes com a sensors de posició del rotor (RPS). Els sensors lògics Hall s'utilitzen en dispositius de sincronització, sistemes d'encesa, lectors de targetes magnètiques, claus, relés sense contacte, etc. Els sensors lineals integrals s'utilitzen àmpliament, que s'utilitzen per mesurar el desplaçament lineal o angular i el corrent elèctric.

Recomanat: