A Hall-érzékelők a Hall-effektuson alapulnak. A Hall-effektus egy alapvető módszer a félvezető anyagok tulajdonságainak tanulmányozására. A Hall-effektus kísérlettel mért Hall-együttható meghatározhat olyan fontos paramétereket, mint a félvezető anyagok vezetőképességének típusa, töltéshordozó-koncentrációja és töltéshordozó-mobilitása.
Osztályozás
A Hall-érzékelők lineáris Hall-érzékelőkre és kapcsolóüzemű Hall-érzékelőkre oszthatók.
1. A lineáris Hall-érzékelő Hall-elemből, lineáris erősítőből és emitterkövetőből áll, és analóg mennyiséget ad ki.
2. A kapcsoló típusú Hall-érzékelő egy feszültségszabályozóból, egy Hall-elemből, egy differenciálerősítőből, egy Schmitt-triggerből és egy kimenőfokozatból áll, és digitális mennyiségeket ad ki.
A Hall-effektuson alapuló félvezető anyagokból készült elemeket Hall-elemeknek nevezzük. Előnyeik közé tartozik az érzékeny mágneses mezőkre, az egyszerű szerkezet, a kis méret, a széles frekvenciaátvitel, a nagy kimeneti feszültségváltozás és a hosszú élettartam. Ezért széles körben alkalmazzák a méréstechnika, az automatizálás, a számítástechnika és az informatika területén.
Main alkalmazás
A Hall-effektusú érzékelőket széles körben használják helyzetérzékelőként, fordulatszám-mérésre, végálláskapcsolóként és áramlásmérésre. Egyes eszközök a Hall-effektus alapján működnek, mint például a Hall-effektusú áramérzékelők, a Hall-effektusú levélkapcsolók és a Hall-effektusú mágneses térerősség-érzékelők. Ezután főként a helyzetérzékelőt, a fordulatszám-érzékelőt és a hőmérséklet- vagy nyomásérzékelőt ismertetjük.
1. Helyzetérzékelő
A Hall-effektus-érzékelőket a csúszó mozgás érzékelésére használják. Az ilyen típusú érzékelőkben a Hall-elem és a mágnes között egy szigorúan szabályozott rés van, és az indukált mágneses mező változik, ahogy a mágnes előre-hátra mozog a rögzített résben. Amikor az elem az északi pólus közelében van, a mező negatív lesz, amikor az elem a déli pólus közelében van, a mágneses mező pozitív lesz. Ezeket az érzékelőket közelségérzékelőknek is nevezik, és pontos pozicionálásra használják.
2. Sebességérzékelő
A sebességérzékelés során a Hall-effektusú érzékelőt rögzítetten a forgó mágnessel szemben helyezik el. Ez a forgó mágnes generálja az érzékelő vagy a Hall-elem működtetéséhez szükséges mágneses teret. A forgó mágnesek elrendezése az alkalmazás kényelmétől függően változhat. Néhány ilyen elrendezés lehet egyetlen mágnes tengelyre vagy agyra szerelése, vagy gyűrűs mágnesek használata. A Hall-érzékelő minden alkalommal, amikor a mágnessel szembenéz, kimeneti impulzust bocsát ki. Ezenkívül ezeket az impulzusokat a processzor vezérli, hogy meghatározza és kijelezze a sebességet fordulatszám/percben. Ezek az érzékelők lehetnek digitális vagy lineáris analóg kimeneti érzékelők.
3. Hőmérséklet- vagy nyomásérzékelő
A Hall-effektusú érzékelők nyomás- és hőmérséklet-érzékelőként is használhatók, ezeket az érzékelőket egy nyomásterelő membránnal és megfelelő mágnesekkel kombinálják, és a harmonika mágneses szerelvénye előre-hátra mozgatja a Hall-effektusú elemet.
Nyomásmérés esetén a harmonika tágul és összehúzódik. A harmonikában bekövetkező változások miatt a mágneses szerelvény közelebb mozdul a Hall-effektusú elemhez. Ezért a kapott kimeneti feszültség arányos az alkalmazott nyomással.
Hőmérsékletmérés esetén a harmonika szerelvényt ismert hőtágulási karakterisztikájú gázzal zárják le. Amikor a kamrát felmelegítik, a harmonika belsejében lévő gáz kitágul, aminek következtében az érzékelő a hőmérséklettel arányos feszültséget generál.
Közzététel ideje: 2022. november 16.