Hallovy senzory jsou založeny na Hallově jevu. Hallův jev je základní metoda pro studium vlastností polovodičových materiálů. Hallův koeficient měřený experimentem s Hallovým jevem může určit důležité parametry, jako je typ vodivosti, koncentrace nosičů náboje a mobilita nosičů náboje v polovodičových materiálech.
Klasifikace
Hallovy senzory se dělí na lineární Hallovy senzory a spínací Hallovy senzory.
1. Lineární Hallův senzor se skládá z Hallova prvku, lineárního zesilovače a emitorového sledovače a na výstupu má analogovou veličinu.
2. Hallův senzor spínaného typu se skládá z regulátoru napětí, Hallova prvku, diferenciálního zesilovače, Schmittova spouště a výstupního stupně a na výstupu poskytuje digitální veličiny.
Prvky vyrobené z polovodičových materiálů založených na Hallově jevu se nazývají Hallovy prvky. Jejich výhodou je citlivost na magnetická pole, jednoduchá struktura, malé rozměry, široká frekvenční odezva, velké kolísání výstupního napětí a dlouhá životnost. Proto se široce používají v oblastech měření, automatizace, počítačových a informačních technologií.
Maplikace Ain
Hallovy senzory se široce používají jako senzory polohy, měření otáček, koncové spínače a měření průtoku. Některá zařízení fungují na základě Hallova jevu, jako například Hallovy proudové senzory, Hallovy listové spínače a Hallovy senzory intenzity magnetického pole. Dále jsou popsány především senzory polohy, otáček a teploty nebo tlaku.
1. Snímač polohy
Hallovy senzory se používají k snímání kluzného pohybu. U tohoto typu senzoru je mezi Hallovým prvkem a magnetem pevně řízená mezera a indukované magnetické pole se mění, jak se magnet pohybuje tam a zpět v této pevné mezeře. Když se prvek nachází blízko severního pólu, pole bude záporné, a když se prvek nachází blízko jižního pólu, magnetické pole bude kladné. Tyto senzory se také nazývají senzory přiblížení a používají se k přesnému polohování.
2. Snímač rychlosti
Při snímání rychlosti je Hallův senzor pevně umístěn proti rotujícímu magnetu. Tento rotující magnet generuje magnetické pole potřebné k provozu senzoru nebo Hallova elementu. Uspořádání rotujících magnetů se může lišit v závislosti na vhodnosti aplikace. Některá z těchto uspořádání spočívají v montáži jednoho magnetu na hřídel nebo náboj nebo v použití prstencových magnetů. Hallův senzor vysílá výstupní impuls pokaždé, když je otočen proti magnetu. Tyto impulsy jsou navíc řízeny procesorem pro určení a zobrazení rychlosti v otáčkách za minutu. Tyto senzory mohou být digitální nebo lineární analogové výstupní senzory.
3. Snímač teploty nebo tlaku
Hallovy senzory lze také použít jako tlakové a teplotní senzory. Tyto senzory jsou kombinovány s membránou pro vychýlení tlaku s vhodnými magnety a magnetická sestava měchu ovládá Hallův prvek tam a zpět.
V případě měření tlaku jsou měchy vystaveny roztahování a smršťování. Změny v měchu způsobují, že se magnetická sestava přibližuje k Hallovu jevu. Výsledné výstupní napětí je proto úměrné aplikovanému tlaku.
V případě měření teploty je sestava měchu utěsněna plynem se známými charakteristikami tepelné roztažnosti. Při zahřívání komory se plyn uvnitř měchu rozpíná, což způsobuje, že senzor generuje napětí úměrné teplotě.
Čas zveřejnění: 16. listopadu 2022