Hallove senzory sú založené na Hallovom efekte. Hallov efekt je základná metóda na štúdium vlastností polovodičových materiálov. Hallov koeficient meraný experimentom s Hallovým efektom dokáže určiť dôležité parametre, ako je typ vodivosti, koncentrácia nosičov náboja a mobilita nosičov náboja v polovodičových materiáloch.
Klasifikácia
Hallove senzory sa delia na lineárne Hallove senzory a spínacie Hallove senzory.
1. Lineárny Hallov senzor pozostáva z Hallovho prvku, lineárneho zosilňovača a emitorového sledovača a na výstupe má analógovú veličinu.
2. Hallov snímač s prepínacím typom sa skladá z regulátora napätia, Hallovho prvku, diferenciálneho zosilňovača, Schmittovho spúšťača a výstupného stupňa a na výstupe poskytuje digitálne veličiny.
Prvky vyrobené z polovodičových materiálov založených na Hallovom jave sa nazývajú Hallove prvky. Ich výhodou je citlivosť na magnetické polia, jednoduchá štruktúra, malé rozmery, široká frekvenčná odozva, veľké kolísanie výstupného napätia a dlhá životnosť. Preto sa široko používajú v oblastiach merania, automatizácie, počítačových a informačných technológií.
Maplikácia Ain
Hallove senzory sa široko používajú ako snímače polohy, meranie rýchlosti otáčania, koncové spínače a meranie prietoku. Niektoré zariadenia fungujú na základe Hallovho javu, ako napríklad snímače prúdu s Hallovým javom, lamelové spínače s Hallovým javom a snímače sily magnetického poľa s Hallovým javom. Ďalej sú opísané najmä snímače polohy, snímače rýchlosti otáčania a snímače teploty alebo tlaku.
1. Snímač polohy
Hallove senzory sa používajú na snímanie posuvného pohybu. V tomto type senzora bude medzi Hallovým prvkom a magnetom pevne kontrolovaná medzera a indukované magnetické pole sa bude meniť, keď sa magnet pohybuje tam a späť v tejto pevnej medzere. Keď sa prvok nachádza blízko severného pólu, pole bude záporné a keď sa prvok nachádza blízko južného pólu, magnetické pole bude kladné. Tieto senzory sa nazývajú aj senzory priblíženia a používajú sa na presné polohovanie.
2. Snímač rýchlosti
Pri snímaní rýchlosti je Hallov senzor pevne umiestnený oproti rotujúcemu magnetu. Tento rotujúci magnet generuje magnetické pole potrebné na prevádzku senzora alebo Hallovho prvku. Usporiadanie rotujúcich magnetov sa môže líšiť v závislosti od vhodnosti aplikácie. Niektoré z týchto usporiadaní sú namontovaním jedného magnetu na hriadeľ alebo náboj alebo použitím prstencových magnetov. Hallov senzor vysiela výstupný impulz vždy, keď je otočený k magnetu. Tieto impulzy sú navyše riadené procesorom na určenie a zobrazenie rýchlosti v otáčkach za minútu. Tieto senzory môžu byť digitálne alebo lineárne analógové výstupné senzory.
3. Snímač teploty alebo tlaku
Hallove senzory sa dajú použiť aj ako tlakové a teplotné senzory. Tieto senzory sú kombinované s membránou na vychýlenie tlaku s príslušnými magnetmi a magnetická zostava vlnovca ovláda Hallov prvok tam a späť.
V prípade merania tlaku sú vlnovce vystavené rozťahovaniu a sťahovaniu. Zmeny v vlnovcoch spôsobujú, že sa magnetická zostava priblíži k Hallovmu javu. Výsledné výstupné napätie je preto úmerné aplikovanému tlaku.
V prípade merania teploty je zostava vlnovca utesnená plynom so známymi charakteristikami tepelnej rozťažnosti. Keď sa komora zahrieva, plyn vo vnútri vlnovca sa rozpína, čo spôsobuje, že senzor generuje napätie úmerné teplote.
Čas uverejnenia: 16. novembra 2022