Die Hall-Spannung wird 1879 von Edwin Hall entdeckt. Der Hall-Effekt wird durch die Art des Stroms in einem Leiter verursacht. Viele Erfindungen verwendeten diese Hall-Effekt-Theorie. Diese Theorie wird auch im Strom verwendet Sensoren , Drucksensoren, Flüssigkeitsströmungssensoren usw. Eine solche Erfindung, die ein Magnetfeld messen kann, ist der Hall-Effekt-Sensor.
Definition des Hall-Effekt-Sensors
Hall-Effekt-Sensoren sind linear Wandler die verwendet werden, um die Größe des Magnetfeldes zu messen. Nach dem Prinzip des Hall-Effekts erzeugen diese Sensoren eine Hall-Spannung, wenn ein Magnetfeld erfasst wird, mit dem die magnetische Flussdichte gemessen wird.
Lineare Sensoren können den weiten Bereich von Magnetfeldern messen. Neben Magnetfeldern werden diese Sensoren auch zur Erfassung von Nähe, Position und Geschwindigkeit eingesetzt. Bei diesen Sensoren ist die Ausgangsspannung direkt proportional zur Stärke des Magnetfelds.
Funktionsprinzip des Hall-Effekt-Sensors
Das Prinzip der Hall-Spannung wird als Arbeitsprinzip des Hall-Effekt-Sensors verwendet. Auf einem dünnen Leiterstreifen fließen Elektronen in gerader Linie, wenn Elektrizität angelegt wird. Wenn dieser geladene Leiter mit dem Magnetfeld in Kontakt kommt, das senkrecht zur Bewegung der Elektronen verläuft, werden die Elektronen abgelenkt.
Einige Elektronen werden auf einer Seite gesammelt, andere auf einer anderen Seite. Aus diesem Grund verhält sich eine Ebene des Leiters negativ geladen, während sich die andere positiv geladen verhält. Dadurch entsteht eine Potentialdifferenz und es wird Spannung erzeugt. Diese Spannung wird als Hall-Spannung bezeichnet.
Die Elektronen bewegen sich weiter von einer Seite der Ebene zur anderen, bis ein Gleichgewicht zwischen der auf geladene Teilchen aufgrund eines elektrischen Feldes ausgeübten Kraft und der Kraft erreicht ist, die den Magnetfluss verursacht hat, der diese Änderung verursacht hat. Wenn diese Trennung aufhört, gibt der Hall-Spannungswert zu diesem Zeitpunkt das Maß für die magnetische Flussdichte an.
Hall-Effekt-Sensor Schaltung
Basierend auf der Beziehung zwischen Hall-Spannung und magnetischer Flussdichte gibt es zwei Arten von Hall-Effekt-Sensoren. In dem linearen Sensor ist die Ausgangsspannung linear mit der magnetischen Flussdichte verbunden. Im Schwellenwertsensor nimmt die Ausgangsspannung bei jeder magnetischen Flussdichte stark ab.
Hall-Effekt-Sensoren können als lineare Wandler angesehen werden. Um den Sensorausgang zu verarbeiten, benötigen diese einen linearen Schaltkreis, der den Sensoren einen konstanten Ansteuerstrom liefern und auch das Ausgangssignal verstärken kann.
Anwendungen des Hall-Effekt-Sensors
Die Anwendungen von Hall-Effekt-Sensoren sind wie folgt:
- In Kombination mit der Schwellenwerterkennung wirken sie als Schalter.
- Diese werden in Anwendungen mit extrem hoher Zuverlässigkeit wie Tastaturen verwendet.
- Hall-Effekt-Sensoren werden verwendet, um die Geschwindigkeit von Rädern und Wellen zu messen.
- Diese werden verwendet, um die Position des Permanentmagneten in zu erfassen bürstenlose Gleichstrommotoren.
- Hall-Effekt-Sensoren sind zusammen mit linearen Wandlern in digitale elektronische Geräte eingebettet.
- Erfassung des Vorhandenseins des Magnetfelds in industriellen Anwendungen.
- Wird im Smartphone verwendet, um zu überprüfen, ob das Zubehör für die Klappabdeckung geschlossen ist.
- Zur berührungslosen Messung von Gleichstrom in Stromwandlern wird der Hall-Effekt-Sensor verwendet.
- Dies wird als Sensor verwendet, um den Kraftstoffstand in Kraftfahrzeugen zu erfassen.
Beispiele
Einige Beispiele für die Anwendung von Hall-Effekt-Sensoren sind der Strom Transformer , Positionserfassung, Galaxy S4-Zubehör, Tastaturschalter, Computer, Näherungserkennung, Geschwindigkeitserkennung, Stromerfassungsanwendungen, Drehzahlmesser, Antiblockiersysteme, Magnetometer , Gleichstrommotoren, Festplatten usw.
Hall-Effekt-Sensoren sind in Form von verschiedenen erhältlich IC ’S. Viele der auf dem Markt erhältlichen Hall-Effekt-Sensoren enthalten ein Sensorelement sowie einen IC-Verstärker mit hoher Verstärkung. Diese sind aufgrund ihrer Schutzverpackung vor Umweltveränderungen geschützt. Welchen Hall-Effekt-Sensor-IC haben Sie verwendet?
