Przełączniki kontaktronowe i czujniki efektu Halla

Przełączniki kontaktronowe i czujniki efektu Halla

Przełączniki kontaktronowe i czujniki efektu Halla
Czujniki magnetyczne są stosowane we wszystkim, od samochodów po telefony komórkowe. Jakiego magnesu powinienem użyć z moim czujnikiem magnetycznym? Czy powinienem użyć czujnika Halla, czy kontaktronu? Jak magnes powinien być zorientowany względem czujnika? Jakich tolerancji powinienem się spodziewać? Dowiedz się więcej, korzystając z przewodnika K&J dotyczącego specyfikacji kombinacji magnesu i czujnika.

Czym jest przełącznik kontaktronowy?

Dwa czujniki Halla i kontaktron. Kontaktron znajduje się po prawej stronie.
Kontaktron to przełącznik elektryczny uruchamiany przyłożonym polem magnetycznym. Składa się z pary styków na metalowych trzcinach, umieszczonych w hermetycznej szklanej obudowie. Styki są normalnie otwarte, nie powodując kontaktu elektrycznego. Przełącznik jest uruchamiany (zamykany) poprzez zbliżenie magnesu do przełącznika. Po odsunięciu magnesu kontaktron powraca do swojego pierwotnego położenia.

Czym jest czujnik Halla?
Czujnik Halla to przetwornik, który zmienia napięcie wyjściowe w odpowiedzi na zmiany pola magnetycznego. Pod pewnymi względami czujniki Halla mogą pełnić podobną funkcję jak kontaktron, ale bez ruchomych części. Można je traktować jako element półprzewodnikowy, idealny do zastosowań cyfrowych.

Który z tych dwóch czujników jest odpowiedni dla Twojego zastosowania, zależy od wielu czynników. Należą do nich m.in. koszt, orientacja magnesu, zakres częstotliwości (kontaktrony zazwyczaj nie nadają się do użytku powyżej 10 kHz), odbicie sygnału oraz konstrukcja powiązanego układu logicznego.

Magnes – Orientacja czujnika
Kluczową różnicą między kontaktronami a czujnikami Halla jest prawidłowa orientacja magnesu aktywującego. Czujniki Halla aktywują się po przyłożeniu pola magnetycznego prostopadłego do czujnika półprzewodnikowego. Większość czujników zakłada, że południowy biegun magnesu jest skierowany w stronę wskazanego miejsca na czujniku, ale należy to sprawdzić w specyfikacji czujnika. Jeśli magnes zostanie obrócony do tyłu lub na bok, czujnik nie zostanie aktywowany.

Kontaktrony to urządzenia mechaniczne z ruchomymi częściami. Składają się z dwóch przewodów ferromagnetycznych oddzielonych niewielką szczeliną. W obecności pola magnetycznego równoległego do tych przewodów, stykają się one ze sobą, tworząc kontakt elektryczny. Innymi słowy, oś magnetyczna magnesu powinna być równoległa do osi podłużnej kontaktronu. Firma Hamlin, producent kontaktronów, opublikowała doskonałą notę aplikacyjną na ten temat. Zawiera ona znakomite diagramy pokazujące obszary i orientacje, w których czujnik będzie się aktywował.
Prawidłowa orientacja magnesu: czujnik Halla (po lewej) kontra kontaktron (po prawej)
Należy zauważyć, że możliwe są inne konfiguracje i są one często stosowane. Na przykład czujniki z efektem Halla mogą wykrywać stalowe łopatki wirującego „wentylatora”. Stalowe łopatki wentylatora przechodzą między magnesem nieruchomym a czujnikiem nieruchomym. Gdy magnes znajduje się między nimi, pole magnetyczne jest przekierowywane z dala od czujnika (blokowane), a przełącznik otwiera się. Gdy magnes się oddala, przełącznik zamyka się.