Czujniki hali oparte są na efekcie Hall. Efekt hali jest podstawową metodą badania właściwości materiałów półprzewodników. Współczynnik hali mierzony przez eksperyment efektu Halla może określić ważne parametry, takie jak typ przewodności, stężenie nośnika i mobilność nośnika materiałów półprzewodnikowych.
Klasyfikacja
Czujniki hali są podzielone na liniowe czujniki hali i przełączające czujniki hali.
1. Liniowy czujnik Halla składa się z elementu Hall, wzmacniacza liniowego i naśladowcy emitera oraz wyjściowej ilości analogowej.
2
Elementy wykonane z materiałów półprzewodnikowych opartych na efekcie Halla nazywane są elementami Hall. Ma zalety wrażliwości na pola magnetyczne, prosta struktura, niewielka rozmiar, szeroka reakcja częstotliwości, duża zmienność napięcia wyjściowego i długa żywotność usług. Dlatego był szeroko stosowany w dziedzinach pomiaru, automatyzacji, komputerów i technologii informacyjnych.
MAin Application
Czujniki efektu hali są szeroko stosowane jako czujniki pozycji, pomiar prędkości obrotowej, przełączniki graniczne i pomiar przepływu. Niektóre urządzenia działają na podstawie efektu Halla, takie jak czujniki prądu efektu Halla, przełączniki liści efektu Halla i czujniki siły pola magnetycznego. Następnie opisano głównie czujnik położenia, czujnik prędkości obrotowej i temperaturę lub czujnik ciśnienia.
1. Czujnik pozycji
Czujniki efektu Halla są używane do wyczucia ruchu poślizgowego, w tego typu czujniku będzie ściśle kontrolowana szczelina między elementem hali a magnesem, a indukowane pole magnetyczne zmieni się, gdy magnes porusza się w przód iw tył na stałej szczelinie. Gdy element znajduje się w pobliżu bieguna północnego, pole będzie ujemne, a gdy element będzie blisko bieguna południowego, pole magnetyczne będzie dodatnie. Czujniki te są również nazywane czujnikami bliskości i są używane do precyzyjnego pozycjonowania.
2. Czujnik prędkości
Podczas wykrywania prędkości czujnik efektu Halla jest ustawiony na obrotowy magnes. Ten obracający się magnes generuje pole magnetyczne wymagane do obsługi czujnika lub elementu Hall. Układ obrotowych magnesów może się różnić, w zależności od wygody aplikacji. Niektóre z tych ustaleń dotyczą montażu pojedynczego magnesu na wałku lub pionie lub za pomocą magnesów pierścieniowych. Czujnik Hall emituje impuls wyjściowy za każdym razem, gdy napotyka magnes. Ponadto impulsy te są kontrolowane przez procesor w celu określenia i wyświetlania prędkości w obrotach. Czujniki te mogą być cyfrowymi lub liniowymi analogowymi czujnikami wyjściowymi.
3. Czujnik temperatury lub ciśnienia
Czujniki efektu Halla mogą być również stosowane jako czujniki ciśnienia i temperatury, czujniki te są łączone z przeponą odchylającą ciśnienie z odpowiednimi magnesami, a zespół magnetyczny mieszków uruchamia element efektu Halla tam iz powrotem.
W przypadku pomiaru ciśnienia mieszki podlegają ekspansji i skurczu. Zmiany mieszków powodują, że zespół magnetyczny zbliży się do elementu efektu Hall. Dlatego powstałe napięcie wyjściowe jest proporcjonalne do przyłożonego ciśnienia.
W przypadku pomiarów temperatury montaż mieszków jest uszczelniony gazem o znanych charakterystyce rozszerzalności cieplnej. Po podgrzaniu komory gaz w miech rozszerza się, co powoduje, że czujnik generuje napięcie proporcjonalne do temperatury.
Czas po: 16.11.202022