Датчики Холла базуються на ефекті Холла. Ефект Холла – це базовий метод вивчення властивостей напівпровідникових матеріалів. Коефіцієнт Холла, виміряний за допомогою експерименту з ефектом Холла, може визначити важливі параметри, такі як тип провідності, концентрація носіїв заряду та рухливість носіїв заряду напівпровідникових матеріалів.
Класифікація
Датчики Холла поділяються на лінійні датчики Холла та імпульсні датчики Холла.
1. Лінійний датчик Холла складається з елемента Холла, лінійного підсилювача та емітерного повторювача, і видає аналогову величину.
2. Датчик Холла перемикального типу складається з регулятора напруги, елемента Холла, диференціального підсилювача, тригера Шмітта та вихідного каскаду, і видає цифрові величини.
Елементи, виготовлені з напівпровідникових матеріалів на основі ефекту Холла, називаються елементами Холла. Вони мають такі переваги, як чутливість до магнітних полів, проста структура, малі розміри, широка частотна характеристика, великі коливання вихідної напруги та тривалий термін служби. Тому вони широко використовуються в галузях вимірювання, автоматизації, комп'ютерних та інформаційних технологій.
Mдодаток AIN
Датчики Холла широко використовуються як датчики положення, вимірювачі швидкості обертання, кінцеві вимикачі та вимірювачі потоку. Деякі пристрої працюють на основі ефекту Холла, такі як датчики струму Холла, пелюсткові вимикачі Холла та датчики напруженості магнітного поля Холла. Далі в основному описуються датчик положення, датчик швидкості обертання та датчик температури або тиску.
1. Датчик положення
Датчики Холла використовуються для виявлення ковзного руху. У цьому типі датчиків між елементом Холла та магнітом буде жорстко контрольований зазор, а індуковане магнітне поле змінюватиметься, коли магніт рухатиметься вперед і назад у фіксованому зазорі. Коли елемент знаходиться поблизу північного полюса, поле буде негативним, а коли елемент знаходиться поблизу південного полюса, магнітне поле буде позитивним. Ці датчики також називаються датчиками наближення та використовуються для точного позиціонування.
2. Датчик швидкості
У датчику швидкості датчик Холла нерухомо розміщується обличчям до обертового магніту. Цей обертовий магніт генерує магнітне поле, необхідне для роботи датчика або елемента Холла. Розташування обертових магнітів може змінюватися залежно від зручності застосування. Деякі з цих варіантів розташування полягають у встановленні одного магніту на валу або маточині або у використанні кільцевих магнітів. Датчик Холла випромінює вихідний імпульс щоразу, коли він стикається з магнітом. Крім того, ці імпульси контролюються процесором для визначення та відображення швидкості в обертах на хвилину. Ці датчики можуть бути цифровими або лінійними аналоговими вихідними датчиками.
3. Датчик температури або тиску
Датчики Холла також можна використовувати як датчики тиску та температури, ці датчики поєднані з діафрагмою, що відхиляє тиск, з відповідними магнітами, а магнітний вузол сильфона приводить у дію елемент Холла вперед і назад.
У випадку вимірювання тиску сильфон піддається розширенню та стисканню. Зміни в сильфоні призводять до того, що магнітний вузол наближається до елемента Холла. Тому результуюча вихідна напруга пропорційна прикладеному тиску.
У випадку вимірювання температури, вузол сильфона герметизується газом з відомими характеристиками теплового розширення. Коли камера нагрівається, газ всередині сильфона розширюється, що призводить до генерації датчиком напруги, пропорційної температурі.
Час публікації: 16 листопада 2022 р.