Датчик Холла и принцип его работы. Типы датчиков и их особенности.

Главная » Виды датчиков

Содержание

1. Что такое датчик Холла
2. Какие бывают типы датчиков Холла
3. Применение датчиков Холла
4. Датчик Холла или геркон?

Что такое датчик Холла

Для того чтобы понять, что такое датчик Холла нужно сначала разобраться какие физические свойства он использует. Этот датчик использует внешние магнитные поля и их воздействием на проводники или полупроводники.

В них используется принцип Холла, который заключается в том, что если по проводнику или полупроводнику протекает ток в одном направлении и он проходит перпендикулярно магнитному полю, то можно измерить напряжение, проходящее под прямым углом к движению тока.

датчик Холла

В 19 веке американский физик Эдвин Холл проводил эксперименты с пластиной золота через которую он пропускал электрический ток. Когда он поднес к пластине постоянный магнит, то обнаружил на гранях перпендикулярных протеканию тока разность потенциалов т. е. напряжение. В честь этого ученого и назвали этот эффект.

Датчик Холла является магнитным датчиком т.е. устройством, генерирующим электрические сигналы пропорциональные магнитному полю, которое к нему приложено. Далее сигнал может усиливаться и преобразовываться для дальнейшей обработки.

клещи для измерения тока

Самым простым примером применения эффекта Холла могут служить токоизмерительные клещи, которые применяются для бесконтактного определения силы тока, протекающего по проводнику.

Какие бывают типы датчиков Холла

Датчики Холла подразделяются на два типа:

1. Аналоговые датчики Холла
   В этом типе датчиков использовано преобразование магнитной индукции напрямую в напряжение. Свое применение аналоговые датчики нашли в измерительных технических устройствах. Это, например, датчики тока, датчики вибрации, датчики угла поворота.
2. Цифровые датчики Холла
   Цифровой датчик Холла имеет всего два положения, которые показывают наличие или отсутствие магнитного поля. Практически это аналог геркона, но если в герконе присутствует механический контакт, то цифровой датчик Холла бесконтактный.

датчик с эффектом Холла

Подразделяются такие датчики на три вида:

• Униполярный – когда сила магнитного поля достигает определенной величины датчик срабатывает. Такие датчики откликаются только на один полюс. Если к датчику поднести магнит другим полюсом, то датчик на него не реагирует. Когда сила магнитного поля снижается датчик возвращается в исходное положение.
• Биполярный – в этом случае имеет значение полярность магнитного поля. Один полюс включает датчик, другой полюс выключает.
• Омниполярный датчик Холла – реагирует на любой магнитный полюс. Т.е. любой полюс может включать и выключать датчик. Это может быть, как южный, так и северный полюс.

Как правило цифровой датчик Холла имеет три вывода и внешне похож на транзистор.

сенсор Холла с выводами

На два вывода датчика подается питание, которое может быть, как однополярным, так и двуполярным. Третий вывод сигнальный. Такой тип датчиков часто применяется в бесконтактных системах зажигания, как датчик скорости в автомобилях и т.д.

Применение датчиков Холла

Разберем более подробно области применения датчиков Холла.

• В смартфонах датчик Холла используется в комплекте с магнитным чехлом. Он позволяет определить чехол открыт или закрыт. Если чехол открыт, то смартфон включается, если открыт, то выключается. Также преобразователь Холла ориентирует телефон по горизонту земли и помогает работе компаса. На мобильных телефонах-раскладушках также применяется датчик Холла для определения телефон находится в открытом или закрытом положении.

умный чехол для смартфона

• В ноутбуках также датчик используется для определения открыта крышка или нет. Сам датчик Холла установлен на материнской плате. На крышке ноутбука установлен магнит. Закрываем крышку – экран гаснет.
• В стиральных машинах стоит таходачик для подсчета количества оборотов мотора. Электронная система стиральной машинки на основе показаний датчика принимает решение нарастить или уменьшить скорость оборотов и какое количество оборотов нужно для выбранного режима.
• В автомобилях часто используется эффект Холла в системах зажигания. Находится датчик в трамблере и заменяет собой контактор. Он определяет в какой момент появляется искра и передает данные в блок электроники. Могут применяться униполярные или биполярные данные. Момент создания искры и количество импульсов определяется бесконтактно и теоретически датчики могут работать неограниченное время.
• В системах сигнализации в бесконтактных выключателях.
• В системах контроля и управления доступом (СКУД) для чтения магнитных кодов
• В системах определения уровня жидкости.
• Для проверки наличия скрытой проводки.
• Для измерения силы тока.

Arduino с датчиком Холла

• В робототехнических наборах для изучения эффекта Холла. Это позволяет наглядно показать, как используются магнитные поля в датчиках.

То есть датчики Холла применяются в технических областях там, где требуется бесконтактный способ считывания информации. Недостатком датчиков Холла является их зависимость от электрических помех в электроцепях и как следствие снижение надежности. Но при создании электронных устройств такие факторы учитываются и позволяют снизить эти негативные воздействия.

Датчик Холла или геркон?

Датчик Холла — что это, как работает? Устройства, принцип работы, очистка и замена, признаки неисправности

Датчик Холла играет важную роль в автомобилестроении, авиации, приборостроении, а также в других отраслях промышленности. Хотя он является второстепенным компонентом автомобильной системы, он имеет огромное значение для синхронизации отдельных элементов автомобиля. Он устанавливается в различных местах автомобильной системы и присутствует в системе ABS, а также в системах ESP, VCS, PSM.

Устройство и функции датчика Холла

Преобразователь на эффекте Холла — это преобразователь, который изменяет свое выходное напряжение в результате изменения напряженности магнитного поля. Проще говоря, преобразователь на основе эффекта Холла — это устройство, измеряющее силу магнитного поля.

Датчик Холла представляет собой щель с полупроводником на одной стороне и постоянным магнитом на другой. Когда его магнитное поле пропускает ток, сила, действующая на электроны, имеет вектор, перпендикулярный току и магнитному полю.
Все типы датчиков, основанные на эффекте Холла, используются в современных прецизионных приложениях для определения скорости, бесконтактной коммутации, позиционирования. На основе эффекта Холла создаются и другие типы датчиков, например, датчики углового и линейного перемещения, магнитного поля, тока и потока.

Например, датчики Холла компании Logic Hall применяются в различных устройствах синхронизации, считывателях магнитных карт, бесконтактных выключателях, системах зажигания, клавиатурах и т. д. Интегральные линейные датчики также широко применяются для измерения линейных или угловых перемещений и электрического тока.

Помимо автомобилей и мотоциклов, сенсорные устройства на основе эффекта Холла также используются в производстве электронного оборудования. Подобные типы устройств, осуществляющих бесконтактный сбор информации, встречаются также в стиральных машинах для управления скоростью вращения барабана, клавиатурах и кулерах для компьютеров.

Одним из наиболее распространенных устройств, работающих на эффекте Холла, является датчик Холла для выключателей. Его выход изменяет свое логическое состояние, если магнитное поле превышает определенное значение. Датчик Холла для переключателей широко используется в бесщеточных двигателях для определения положения ротора DPR.

Так называемый, эффект Холла был открыт в 1879 году американским физиком Э. Г. Холлом во время работы с тонкими золотыми пластинами. Он наблюдал интересное явление в поведении проводника с током в магнитном поле.

Ученый провел эксперимент, в ходе которого обнаружил, что при пропускании тока через медную пластину, помещенную между магнитами, на ее боковых поверхностях возникает разность потенциалов.

Эффект Холла — это прохождение электричества через проводник, в результате чего создается магнитное поле. Это происходит, когда проводящая пластина помещается в магнитное поле, в результате чего возникает напряжение, известное как напряжение Холла.
Величина магнитного поля зависит от величины протекающего через него тока. Датчик Холла полезен для измерения величины тока без прерывания питания.

Недостатком датчика Холла является его чувствительность к электромагнитным помехам. Кроме того, использование сложных электронных модулей в конструкции этого сенсорного устройства в определенной степени снижает его точность. Эти особенности необходимо учитывать при работе с данным оборудованием.

Датчик Холла в системе транспортного средства

Эффект Холла нашел применение в автомобильной промышленности через 75 лет после его открытия, когда началось производство полупроводниковых пленок со специфическими свойствами.

Датчик на эффекте Холла участвует в движении коленчатого и распределительного валов. Его роль заключается в определении того, в каком положении находятся коленчатый и распределительный валы, а также в том, чтобы отвечать за синхронизацию двигателя.
Датчики коленчатого и распределительного валов — одни из самых важных компонентов в автомобильной системе. Это автомобильное устройство сканирует обороты двигателя и положение поршней и клапанов, управляет моментом зажигания двигателя и впрыском топлива в цилиндры двигателя.

Полый датчик считывает положение кулачка распределительного вала в четырехтактных двигателях. Таким образом, он точно определяет, какой цилиндр в данный момент находится в положении сгорания, и синхронизирует зажигание двигателя и впрыск топлива соответствующим образом.

Существует несколько типов датчиков Холла — индуктивные датчики, магнитные (датчики на эффекте Холла) и оптические и другие. В большинстве автомобилей датчики являются магнитными, оптическими или индуктивными.

Магнитные и оптические датчики в основном используются в автомобилях старых моделей. Датчики Холла этого типа имеют длительный срок службы, но нуждаются в регулярной диагностике и чистке. В противном случае со временем они загрязняются, и способность к точному считыванию снижается. Оптические датчики Холла имеют выемку посередине, в то время как магнитные датчики имеют плоскую поверхность.

Их производят такие известные компании, как:

• Siemens,
• Micronas Intermetall,
• Honeywell,
• Melexis,
• Analog Device.

Признаки неисправности датчика Холла

Когда датчик Холла загрязнен или поврежден, разница в поведении автомобиля сразу же становится заметной. Существует несколько характерных признаков, по которым можно определить, что датчик Холла нашего автомобиля поврежден или загрязнен.

Например:

• один из цилиндров отказывается работать,
• двигатель трудно запустить,
• на приборной панели загорается предупреждающая лампочка,
• задержка подачи газа,
• наличие вибраций двигателя.

Замена датчика Холла

Замена датчика холостого хода коленчатого вала не является сложным процессом. Он легко снимается на большинстве моделей автомобилей и имеет зажим, облегчающий откручивание болта датчика.

Прежде всего, необходимо определить его местонахождение, поскольку обычно он находится рядом с ремнем/цепью на автомобиле. Следует иметь в виду, что на некоторых моделях автомобилей доступ к датчику Холла затруднен.

При определении местоположения датчика следует ориентироваться по длинному болту, который удерживает его на месте. Никаких других болтов, гаек или зажимов, которыми крепится датчик корпуса, нет. Исключение составляют некоторые модели Mercedes, в которых датчик удерживается двумя болтами.

Сначала необходимо вынуть шплинт, а затем длинный болт на датчике Холла. При снятии датчика необходимо также снять клеммы аккумулятора. При замене старого датчика Холла на новый рекомендуется сначала очистить старый датчик.

Очистка датчика Холла

Процесс очистки датчика холостого хода коленчатого вала также не представляет особой сложности. Единственная сложность заключается в его обнаружении. Для очистки понадобится растворитель, чтобы удалить слой грязи на датчике. Иногда очистка датчика коленчатого вала может помочь устранить проблему без необходимости его замены.
Если после очистки датчика вы все еще видите следы повреждения, рекомендуется сразу приобрести новый. Его стоимость относительно невысока.

В автомобилях марки BMW существуют некоторые трудности при подключении датчика Холла. Особенностью этих автомобилей является то, что датчики нуждаются в более частой очистке, чем в других типах автомобилей.
Более старые модели автомобилей, такие как Golf 2, 3 и 4, также имеют определенные проблемы с датчиком Холла. W-образные двигатели, с другой стороны, имеют два датчика.

Лучший способ продлить срок службы датчика коленчатого вала автомобиля — регулярно проводить полную диагностику. При диагностике лучше всего выяснить, есть ли серьезная неисправность в датчике Холла или он просто нуждается в чистке.

Как проверить датчик Холла – проще простого + Видео » АвтоНоватор

Многих автолюбителей интересует вопрос, как проверить датчик Холла. Их интерес не напрасен, ведь при неисправности данного элемента автомобиль невозможно будет завести с помощью стартера.

Что представляет собой датчик зажигания?

Под таким датчиком понимают контрольный прибор, способный реагировать на изменения в магнитном поле посредством модификации выходного напряжения ДВС. Неисправности датчика Холла приводят к тому, что инжектор перестает функционировать. В самой простой форме датчик зажигания, действующий на эффекте Холла, который позволяет коммутировать рядом расположенные контакты, определять скорость, позиционировать и передавать командные текущие сигналы, функционирует в качестве преобразователя аналогового типа, возвращая электропитание.

Электрическая энергия в таком приборе включается через коммутатор (по сути – через проводник). Впоследствии он излучает магнитное поле. 

С помощью этого устройства можно без прерывания цепи произвести замер тока, когда транспортное средство заглохнет или произойдет замыкание. Также он имеет ряд важных для автомобиля достоинств:

• защищает машину от опасных ситуаций на дороге, аварий;
• дает возможность повысить производительность мотора;
• ускоряет функционирование систем ТС.

Как правило, датчик зажигания, использующий эффект Холла, применяется в автомобилях для оперативного запуска ДВС, тормозной антиблокировочной системы и тахометра.

Как проверить датчик Холла?

Рекомендуется проводить проверку при помощи несложного прибора, который каждый водитель может сделать своими руками. Ему понадобится сопротивление 1 кОм и простой светодиод. К его ножке припаивается сопротивление, к нему – два отрезка любой удобной для работы длины гибкого провода, и устройство готово.

Проверка датчика Холла предваряется определением наличия электропитания на нем:

• крышка распределителя снимается;
• штекерная коробка с трамблера отсоединяется;
• тестер подключается к 1 и 3 клемме, затем включается зажигание.

Если электрическая проводка авто функционирует в нормальном режиме, тестер покажет напряжение 10 и выше Вольт.

После этого подсоединяем к тем самым клеммам сконструированный приборчик – светодиод загорается, если полярность была выбрана правильно. В противном случае нужно поменять местами концы проводов. Последующая схема проверки такова:

• провод, накинутый на 1 клемму, не трогаем, а на свободную 2 клемму перекидываем конец с 3-ей;
• проворачиваем (вручную либо стартером) распределительный вал.

Если вы отмечаете, что светодиод моргает во время данного процесса, значит, датчик зажигания не нуждается в замене. Также возможна проверка датчика Холла мультиметром. Его подсоединяют к выходному контакту зажигания, выставив на устройстве режим вольтметра. Стрелка устройства должна двигаться в интервале 0,4-3 Вольта (показатель исправности датчика).

Мнение эксперта

Руслан Константинов

Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.

Неисправности датчика Холла проявляются по-разному, даже опытные специалисты не в состоянии с точностью определить поломку. Есть ряд симптомов, но указывают на проблемы с датчиком они косвенно, т.к. эти признаки бывают по разным причинам:

• двигатель не запускается;
• на холостом ходу обороты плавают;
• во время движения при повышении оборотов автомобиль дёргается;
• глохнет мотор без причины.

Если возникают подобные симптомы необходимо, в том числе проверить и датчик Холла. Помимо указанного в статье способа существует ещё несколько. Например, самый простой это попросить у кого-нибудь исправный датчик и просто заменить его на своём автомобиле, если проблемы самоустранились, значит, датчик неисправен.

Если под рукой есть мультиметр провести проверку проще простого. Для этого необходимо на приборе выставить режим игры измерения напряжения и протестировать показатели на выходе датчика, если он исправен напряжение будет варьироваться от 0,4 до 11 В.

Ещё один распространенный способ предполагает проверку при отсутствии искрообразования (если питание есть в системе зажигания) и заключается в имитации датчика. С трамблёра снимается колодка и включается зажигание. Далее с помощью куска провода замыкаются контакты 3 и 2 на колодке, если появится искра на центральном канале катушки зажигания, значит, датчик Холла неисправен и требует замены.

Замена датчика: инструкция для автомобилистов

Для установки нового датчика зажигания нужно правильно вынуть тот, который вышел из строя.

Делается это так:

• крышка трамблера отсоединяется;
• коленчатый вал поворачивается так, чтобы метки на верхней части газораспределительного устройства и шкиве коленвала находились на одинаковом уровне;
• на распределителе зажигания замечается положение бегунка;
• снимается трамблер (при помощи ключа на 13).

Затем необходимо выбить штифт (легкие удары небольшим по размеру молотком), который держит маслоотражательную муфту. Когда он поддастся, можно использовать плоскогубцы для окончательного его вытягивания. Теперь имеется доступ к муфте и валу, находящемуся в корпусе трамблера. Последний вынимается, открывается – перед нами искомый датчик зажигания. Отвинчиваем его и достаём. После установки нового датчика осуществляем все описанные манипуляции в обратном порядке.

• Автор: Марина
• Распечатать

Оцените статью:

(10 голосов, среднее: 2.

6 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Adblock
detector

#02 О датчиках Холла | Учебники | Датчики Холла | Продукты

О датчиках Холла

#02 Основные сведения о магнитных датчиках

Среди магнитных датчиков датчик, использующий эффект Холла, называется датчиком Холла. Датчики Холла состоят из нескольких частей. Во-первых, он содержит элемент Холла, который выдает напряжение Холла (HV), созданное за счет эффекта Холла. Во-вторых, он содержит ИС Холла, которая преобразует выход Холла в цифровой выход High/Low из процесса IC. В-третьих, он содержит микросхему линейного датчика Холла, которая усиливает и линеаризует выходной сигнал Холла.

Элементы Холла

Особенности

Поскольку это простой датчик с клеммами, прикрепленными к полупроводнику, элемент Холла можно использовать как для цифровых, так и для аналоговых целей, в зависимости от схемотехники последующей ступени. Выходное напряжение может быть получено от нескольких десятков до нескольких сотен милливольт.

Выходные характеристики

Выходное напряжение пропорционально величине магнитного поля, вертикально воздействующего на датчик, и выдает положительное и отрицательное напряжение в соответствии с направлением магнитного поля. Выходное напряжение при отсутствии вертикального магнитного поля равно 0 В (*1).

*1 Напряжение смещения присутствует даже при отсутствии магнитного поля в реальном случае.

Фигура 1. Выходная характеристика элемента Холла

Как использовать

Элемент Холла имеет в общей сложности четыре клеммы, управляющее напряжение (или управляющий ток), две клеммы GND для входа и две клеммы дифференциального выхода. Можно поддерживать либо привод постоянного тока, либо привод постоянного напряжения, если он ниже максимального номинала.

Рис. 2. Принципиальная схема работы (справочная)

Применение

Элементы Холла используются в бесколлекторных двигателях постоянного тока и приводах объективов для смартфонов и цифровых фотокамер.

ИС Холла

Характеристики

ИС Холла сравнивает выходной сигнал элемента Холла с определенным пороговым значением и выводит его как высокий или низкий. Поскольку диапазон выходного напряжения регулируется источником питания, к следующему каскаду можно легко подключить микрокомпьютер. Есть тип переключателя, который может определять силу магнитного поля, и тип защелки, который может определять полярность магнитного поля.

Выходные характеристики

Выходное напряжение определяется как высокое или низкое в зависимости от величины магнитного поля, вертикально воздействующего на датчик. Существует три вида результата обнаружения полюса: полюс S, полюс N и биполярный.

Когда величина магнитного поля превышает Bop, выходное напряжение становится низким, а когда оно становится ниже Brp, выходное напряжение становится высоким. В этом случае между Brp и Bop выполняется условие «Brp < Bop (с гистерезисом)».

Рис. 3. Выходные характеристики ИС Холла при обнаружении южного полюса

Как использовать

Линейная ИС Холла имеет две входные клеммы, VCC и GND, и одну выходную клемму. Подключение ИС, как показано на рисунке 4, к элементу Холла реализует ИС Холла. Он управляется постоянным напряжением.

Рис. 4. Принципиальная схема работы (справочная)

Приложения

ИС Холла типа переключателя используются в переключателях открытия/закрытия в бытовой электронике, а ИС Холла типа защелки используются в бесщеточных двигателях или для обнаружения вращения.

Линейная ИС Холла

Особенности

Линейная ИС Холла применяет усиление к выходу элемента Холла, что приводит к линейному выходу (*2).

Поскольку диапазон выходного напряжения регулируется блоком питания, MCU можно легко подключить к следующему каскаду.

*2 Выход Rail-to-Rail.

Выходные характеристики

Выходное напряжение пропорционально величине магнитного поля, вертикально воздействующего на датчик. Он колеблется от 0 В до VCC в зависимости от направления магнитного поля. Выходное напряжение при отсутствии вертикального магнитного поля составляет VCC/2 (*3).

*3 Напряжение смещения присутствует даже при отсутствии магнитного поля в фактическом случае

Рис. 5. Выходные характеристики интегральной схемы с линейным датчиком Холла

Как использовать

Линейная ИС Холла имеет две входные клеммы, VCC и GND, и одну выходную клемму. Подключение ИС, как показано на рисунке 6, к элементу Холла реализует линейную ИС Холла. Работает от постоянного напряжения.

Рис. 6. Принципиальная схема работы (справочная)

Применение

Линейные ИС Холла используются в датчиках уровня жидкости, датчиках тока и угловых датчиках.

Базовые знания о магнитном датчике

СВИТОК

Датчики Холла (магнитные)

Технология датчика Холла 2Dex™

Особенности технологии датчика Холла 2Dex™

• Технология датчика, используемая в датчиках серии FP для тесламетров F71/F41
• В разработке для выпуска в качестве автономных датчиков для приложений с большими объемами
• Теперь доступны версии Plug-and-play для прямого подключения к тесламетрам F71/F41. Дополнительная информация о технологии датчика Холла 2Dex™

  Датчики на эффекте Холла обеспечивают удобный метод электронного измерения или обнаружения магнитных полей, обеспечивая выходное напряжение, пропорциональное плотности магнитного потока. Как следует из названия, это устройство опирается на зал. эффект. Эффект Холла — это возникновение напряжения на листе проводника, когда течет ток, а проводник находится в магнитном поле.

  Lake Shore предлагает ряд датчиков Холла для различных применений. Во всех случаях эти датчики выходят за рамки применения простого магнитного обнаружения присутствия, такого как те, которые используются в энкодерах, бесконтактных переключателях и электронных устройствах. компасы. Датчики Lake Shore полезны для полевых измерений, когда интерес представляют значение поля, направление и полярность.

  Упростите полевые измерения

  • Подключите датчик непосредственно к тесламетру Lake Shore и напрямую считывайте полевые значения
  • Превосходная точность с полной калибровкой, компенсацией температуры и линейности

  Узнайте больше о датчиках 2Dex plug-and-play

  Руководство по выбору датчиков Холла

  Датчики Холла Lake Shore обеспечивают гибкость при подаче питания и считывании результирующего напряжения Холла с помощью ваших собственных приборов.

  22 большее влияние на небольших полях

  	2Dex В РАЗРАБОТКЕ	InAs — стабильный	InAs — чувствительный	GaAs
  Почему это работает? Слова, которые произведут впечатление на вашего босса	Тонкопленочная технология с использованием структуры двумерного электронного газа (2DEG)	Сыпучий материал из арсенида индия, легированный для высокой стабильности	Сыпучий материал из арсенида индия, легированный для повышения чувствительности	Тонкая пленка из арсенида галлия
  Диапазон температур Преимуществом датчиков Холла без кремния является возможность использования при более экстремальных температурах	от 1 К до 402 К (от -272 °С до 125 °С)	от 1,5 К до 375 К (от -271,5 °С до 102 °С)	от 208 °К до 373 К (-65 151 100 °C)	233–402 K (от -40 °C до 125 °C)
  Взаимозаменяемость Возможность работы с несколькими датчиками с одинаковым приводом и настройками измерения	Хорошее — узкий диапазон значений чувствительности, отличная линейность и малое напряжение смещения	Плохое — диапазон чувствительности достаточно велик, чтобы требовать знания среднего значения чувствительности	Плохой — диапазон чувствительности достаточно велик, чтобы требовать знания среднего значения чувствительности	Плохой — диапазон чувствительности достаточно велик, чтобы требовать знания среднего значения чувствительности
  Прочность Способность выдерживать удары и вибрацию	Хорошо	Плохо	Плохо	Хорошо
  Совместимость с приборами Lake Shore0173	Тесламетр F71 или F41 с датчиками plug-and-play — полный комплект калибровка датчика и температурная компенсация, обеспечивающие точность, эквивалентную полному тесламетру	425 или 475 гауссметру с использованием кабеля HMCBL; преобразование поля выполняется только с одним значением чувствительности, т. е. линейность и температурная компенсация не выполняются гауссметром	425 или гауссметром 475 с использованием кабеля HMCBL; преобразование поля выполняется только с одним значением чувствительности, т.е. линейность и температурная компенсация не выполняются гауссметром	Отсутствует
  Плоский эффект Холла Физическое свойство, связанное с толщиной элемента Холла, которое вносит ошибку измерения, когда поле находится в плоскости сенсорного элемента	Отсутствует, что делает эти датчики идеальными для измерения полей с неизвестной ориентацией	Значительный — сыпучий материал создает достаточно плоский эффект Холла, поэтому для точных измерений требуются поля с известными направлениями	Значительный — сыпучий материал создает достаточно плоский эффект Холла что поля с известными направлениями необходимы для точных измерений	Некоторые тонкопленочные элементы могут демонстрировать небольшую погрешность плоского эффекта Холла
  Чувствительность при номинальном токе Влияет на точность измерения и разрешение — чем больше число, тем лучше	от 50 до 53 мВ/Т.	200 ч/млн/° C ожидается	50 ч/млн/° C	800 ч/млн/° C	600 ч/млн./° C
  7.	1 мА	100 мА	100 мА	1 мА
  Типовое входное сопротивление Полезно при выборе схемы привода	800 Ом	2 Ом	2 Ом	750 Ом
  Типовой температурный коэффициент входного сопротивления Дополнительный источник погрешности измерения при использовании источника напряжения (а не источника тока) для питания датчика	0,7 %/°C ожидается	0,15 %/°C	0,18 %/°C	0,2 %/°C
  Наилучшая погрешность напряжения смещения, имеющая	Подлежит уточнению	±50 мкВ (4,5 мТл)	±75 мкВ (0,6 мТл)	±2,8 мВ (10 мТл)

  назван в честь Эдвина Холла, который в 1879 году обнаружил, что при прохождении магнитного поля через проводящую пластину с током в направлении, перпендикулярном плоскости пластины, на пластине возникает потенциал напряжения.

  Сила Лоренца, изображенная на верхней панели, является основным физическим принципом, лежащим в основе эффекта Холла. Когда электрон движется в направлении, перпендикулярном приложенному магнитному полю B, на него действует сила, называемая силой Лоренца, которая перпендикулярна как приложенному полю, так и протекающему току.

  Датчик Холла (или просто датчик Холла) — тип датчика, который использует эффект Холла для обнаружения наличия и амплитуды магнитного поля. Выходное напряжение датчика Холла пропорционально напряженности поля. В этой статье вы узнаете определение, области применения, схему, принцип работы, преимущества и недостатки датчика Холла.

  Подробнее: Датчик положения распределительного вала

  Содержание

  • 1 Что такое датчик Холла?
  • 2 Применение датчика Холла
    • • 2.0.1 Схема датчика Холла:
  • 3 принцип работы
    • • 3.0.1 :
  • 4 Преимущества и недостатки датчика Холла
    • 4. 1 Преимущества:
    • 4.2 Недостатки:
  • 5 Заключение
  • 9011
  • 5.2 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое датчик Холла?

Магнитный датчик представляет собой разновидность датчика Холла. Датчик Холла — это преобразователь, реагирующий на изменения магнитного поля изменением выходного напряжения. Это электронное устройство, которое обнаруживает эффект Холла и преобразует его результаты в электронные данные, которые затем можно использовать для включения и выключения цепи, измерения флуктуирующего магнитного поля, обработки встроенным компьютером или отображения на интерфейсе. .

Когда магнит помещается перпендикулярно проводнику с током, электроны в проводнике отталкиваются в одну сторону, что приводит к разности потенциалов заряда (т. е. напряжения). Таким образом, на наличие и амплитуду магнитного поля вблизи проводника указывает эффект Холла.

Применение датчика Холла

Ниже приведены наиболее распространенные области применения датчика Холла:

• Датчики Холла используются в таких приложениях, как определение приближения, определение местоположения, определение скорости и определение тока.
Датчики Холла
• часто используются для измерения скорости вращения колес и валов, например, для тахометров или определения времени зажигания двигателей внутреннего сгорания.
• Они используются для определения положения постоянного магнита в бесщеточных электродвигателях постоянного тока.
• Обнаружение движущегося элемента вместо механического концевого выключателя является распространенным применением. Индексация вращательного или поступательного движения — еще одно распространенное использование.

Подробнее: Датчик положения коленчатого вала

Схема датчика Холла:

принцип работы

В работе датчика Холла тонкий прямоугольный полупроводниковый материал p-типа, такой как арсенид галлия (GaAs), антимонид индия (InSb) или индий арсенид (InAs) пропускает через себя непрерывный ток, образуя датчик Холла. Линии магнитного потока воздействуют на полупроводниковый материал, когда устройство помещается в магнитное поле, отклоняя носители заряда, электроны и дырки по обе стороны от полупроводниковой пластины. Магнитная сила, с которой сталкиваются носители заряда при прохождении через полупроводниковый материал, заставляет их двигаться.

Накопление носителей заряда создает разность потенциалов между двумя сторонами полупроводникового материала, поскольку электроны и дырки мигрируют в стороны. Существование внешнего магнитного поля под прямым углом к ​​полупроводниковому материалу затем влияет на прохождение электронов через него, и это влияние выше в плоском материале прямоугольной формы. Эффект Холла является результатом использования магнитного поля для создания напряжения, поддающегося количественной оценке.

Линии магнитного потока должны быть перпендикулярны (90o) к протеканию тока и правильной полярности, часто южному полюсу, для создания разности потенциалов на устройстве. Эффект Холла показывает тип магнитного полюса, а также величину магнитного поля. Например, южный полюс заставляет устройство создавать выходное напряжение, тогда как северный полюс не влияет. При отсутствии магнитного поля датчики и переключатели на эффекте Холла должны находиться в положении «ВЫКЛ» (состояние разомкнутой цепи). При воздействии магнитного поля соответствующей силы и полярности они включаются (состояние замкнутой цепи).

Подробнее: Что такое автомобильные датчики

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о датчике Холла:

Преимущества и недостатки датчика Холла

Преимущества:

Ниже приведены преимущества датчика Холла в различных применениях:

• По сравнению с электромагнитными выключателями, это совсем недорого.
• Можно работать на высокой частоте.
• Его можно использовать для различных целей, включая датчики смещения, положения и приближения.