что это, зачем используется и где применяется / Хабр

Измерять характеристики магнитного поля можно как при помощи элементарных систем, так и посредством весьма сложных технологических решений. Все зависит от того, какие именно измерения выполняются и какие результаты ожидается получить. Самые простые датчики магнитного поля — герконы. Эти элементы изменяют состояние подключенной электрической цепи при воздействии магнитного поля. Герконы используются повсеместно, например, в датчиках открытия двери.

Герконы — очень простые системы. Для получения дополнительной информации о магнитном поле можно использовать еще и компас. Примерно так работали первые магнитометры. Но сейчас возможностей гораздо больше, ведь появились новые системы, включая распространенные датчики, где используется эффект Холла.

Спектр моделей таких датчиков чрезвычайно обширен — от клавиатур до оценки закрытия или открытия клапана. Датчики Холла используются в бесконтактной системе зажигания бензиновых двигателей, они служат для считывания показаний распредвала двигателя, с тем, чтобы определять параметры вращения.

Электронный блок управления автомобиля по показаниям датчика определяет исправность системы зажигания и старта.

История появления датчика

Все началось с работы Эдвина Холла, который обнаружил эффект, позже названный его именем, в 1878 году. Основная идея проста: при воздействии магнитного поля на проводник, по которому проходит электрический ток, на концах проводника возникает разность напряжений при протекании тока, перпендикулярного полю.

Этот эффект называют обычным эффектом Холла, поскольку есть и другие явление, которое базируются на взаимодействии проводника, тока и магнитного поля.

Соответственно, датчики, чья работа основывается на эффекте Холла — лишь одна из разновидностей современных магнитометров. Есть множество разных датчиков других типов, где используются приемные катушки индуктивности. Они могут вращаться ил инет, используются также шкалы или пружины для измерения силы магнитного поля. Обнаружить магнитное поле можно даже при помощи оптических свойств материалов и соответствующих эффектов — например, эффекта Керра или Фарадея.

Есть и весьма специфические датчики, которые можно назвать экзотикой. Они основываются на измерении протонного резонанса в богатых водородом соединениях и веществах вроде керосина, либо определении энергетического состояния молекул газов типа цезия. Есть и датчики со сверхпроводящими катушками.

Но именно датчики на эффекте Холла являются наиболее недорогими, имеют небольшой размер и весьма практичны. Как уже говорилось выше, миниатюрные датчики Холла используются в клавиатурах. Сложно представить клавиатуру, основа которой — сверхпроводящие датчики, прикрепленные к нижней части клавиш.

Датчики Холла — идеальный вариант при создании систем контроля частоты вращения чего-либо, от кулеров до двигателей в технике. Датчики использовались в видеомагнитофонах и кассетных магнитофонах класса «люкс». Пример — Вега- МП122.

Используются датчики Холла и в смартфонах для решения самых разных задач, включая:

• Работа цифрового компаса, который применятся в навигационных программах и помогает повышать скорость позиционирования.
• Оптимизация взаимодействия девайса с разными аксессуарами, например, магнитными чехлами.
• Применение датчика в моделях с раскладной конструкцией, для включения и отключения экрана при открывании или закрывании крышки.

Как это работает?

В сети есть многочисленные видео, объясняющие физические принципы, лежащие в основе эффекта Холла. Но понять можно и без всяких видео — здесь все относительно просто. Представьте себе проводник размером и формой повторяющий денежную купюру. Левая и правая сторона подключены к источнику постоянного тока, который и проходит через проводник. Если проводник исправен, то без воздействия магнитного поля напряжение в верхней и нижней части проводника будет близким к нулю.

Но если в системе появится магнитное поле, линии которого расположены под прямым углом к течению тока, на электроны и дырки в проводнике начинает воздействовать сила Лоренца. Частицы начинают отклоняться.

Соответственно, электроны соберутся на одной стороне проводника, а на другой их не будет.

При помощи мультиметра можно измерить напряжение на верхней и нижней частях проводника. Если убрать магнитное поле, то напряжение снова станет почти равным нулю.

В устройствах, где используется эффект Холла, добавляется еще одна схема, где обычно присутствует усилитель холловского напряжения. Иногда есть регулятор напряжения смещения. У цифрового выходного датчика может быть компаратор и выходной транзистор.

Все датчики — разные

Есть две основные разновидности датчиков Холла — это цифровые датчики, которые, в свою очередь, разделяются на униполярные и биполярные. А также аналоговые датчики.

Если вы хотите использовать датчик Холла в своем проекте, нужно детально разобраться в его базовых характеристиках. У датчиков есть ограничения по частотному диапазону, плюс некоторые могут быть весьма дорогими. Например, у компании Melexis есть девайс на 250 кГц, эта частота гораздо более высокая, чем у большинства похожих систем. Работать оно будет только при 5В и 15 мА.

В примере даташита показано, что есть две разновидности этого датчика — 7,5 mT (миллитесла), второй — 20 mT. Есть даже версия с 60 mT.

Датчики Холла могут быть встроены в электронные схемы. Например, у ESP32 есть собственный датчик Холла, как показано на видео выше.

Разработка систем на основе эффекта Холла

Как и было показано выше, придумать можно много чего. В качестве примера можно привести еще портативный магнетометр, плата которого умещается в пластиковую коробочку из-под Tic Tac. С его помощью можно облегчить задачу отслеживания проложенной в стене или потолке электропроводки. Еще один пример — мониторинг кофе-машин, с целью оценки количества приготовленных чашек кофе.

Эффект Холла и его применение

После проведения эксперимента в 1879 году Эдвином Холлом при пропускании магнитного потока через тонкую пластину из золота было обнаружено возникновение на краях пластины разности потенциалов, то есть образовался эффект Холла.

В чем заключается эффект Холла

Определение 1

При помещении в магнитное поле пластины-проводника или полупроводника под 90 °к направлению силовых линий магнитного потока произойдет перемещение электронов по поперечине пластины под действием силы Лоренца. Их направление зависит от того, в какую сторону идет сила тока и силовые линии магнитного потока. Иначе говоря, (ЭХ)

эффект Холла – это частный случай действия силы Лоренца, то есть действия магнитного поля на заряженную частицу.

Это можно рассмотреть на простейшем примере.

Пример 1

Если представить расположенную к нам торцом пластину, то ее кромка направлена вниз. Она сделана из металла, оба торца подключены к источнику питания, задний из которых на минус, передний на плюс.

Данный случай говорит о том, что электрический ток будет протекать по направлению к наблюдателю. Справа и слева от пластины располагаются два магнита. Правый из них обращен к пластине северным полюсом, левый – южным.

Делаем вывод, что данный случай показывает направление силовых линий магнитного поля справа налево, так как они всегда выходят из северного полюса и входят в южный. Силовые линии отклоняют электроны, которые проходят по пластине к ее верхней кромке.

При изменении направления тока в пластине при помощи перемены местами проводников мы сможем наблюдать отклонение электронов вниз. Если направление не менять, а только лишь полюса магнитов, электроны начнут сдвигаться вниз. Когда применяются оба направления, сила Лоренца произведет их перемещение вверх.

Очевидно, что одна из кромок накапливает отрицательный заряд под действием силы Лоренца, на другая на противоположной стороне – положительный. Это говорит о наличии разности потенциалов между ними, то есть электрического напряжения. Увеличение этой разности будет происходить до тех пор, пока не уравновесит силу Лоренца.

Определение 2

Возникновение разности потенциалов в таких случаях, получило название напряжения Холла, которое можно рассчитать, используя формулу:

Uхолл=-IBet, где I является силой тока, B – вектором магнитной индукции, e – зарядом электрона, p – количеством электронов в единице объема, t – толщиной пластины.

Аномальный ЭХ

Имеются случаи, когда ЭХ может быть обнаружен в пластине без пропускания через нее магнитного потока. Это возможно при нарушении симметрии по отношению к обращению времени в системе. В частности, аномальный ЭХ способен проявляться в намагниченных материалах.

Квантовый ЭХ

Двумерные газы со средним расстоянием между частицами, уменьшенным до значения длины де Бройля на зависимости поперечного сопротивления к воздействию магнитного поля, подвержены возникновению плато сопротивления в поперечине. ЭХ квантуется только в сильных магнитных полях.

Магнитные потоки, обладающие больше силой индукции, имеют дробный квантовый ЭХ. Он взаимосвязан с перестроением внутренней структуры двумерной электронной жидкости.

Спиновый ЭХ

СЭХ можно наблюдать на не намагниченных проводниках, которые не переместили в поле действия силовых линий магнита. Суть эффекта – отклонение электронов с антипараллельными спинами к противоположным краям пластины.

Применение эффекта Холла

Применение метода Холла связано с изучением особенностей полупроводников. С его помощью стало возможным вычисление количества носителей заряда на единицу объема, а также их подвижность. При его использовании реально отличить электрон от квазичастицы с положительным зарядом.

ЭХ всегда считался основой для разработки датчиков Холла. Аппаратура предназначена для измерения напряженности магнитного поля. Их используют для построения моторов со следящим приводом. В моторах они исполняют роль датчика обратной связи. Они способны измерить угол поворота вала мотора.

Датчики Холла устанавливают в электростартерах ДВС, охлаждающих системах ПК, навигационных системах мобильных телефонов, в измерительных приборах для вычисления количества заряда.

Автор: Роман Адамчук

Преподаватель физики

Эффект Холла | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Описывать эффект Холла.
• Рассчитайте ЭДС Холла на проводнике с током.

Мы видели влияние магнитного поля на свободно движущиеся заряды. Магнитное поле также влияет на заряды, движущиеся в проводнике. Одним из результатов является эффект Холла, который имеет важные последствия и приложения. На рис. 1 показано, что происходит с зарядами, движущимися по проводнику в магнитном поле. Поле перпендикулярно скорости дрейфа электронов и ширине проводника. Обратите внимание, что условный ток находится справа в обеих частях рисунка. В части (а) электроны переносят ток и движутся влево. В части (b) положительные заряды переносят ток и движутся вправо. Движущиеся электроны испытывают магнитную силу по направлению к одной стороне проводника, оставляя чистый положительный заряд на другой стороне. Это разделение заряда создает напряжение ε , известное как ЭДС Холла , на проводнике. Создание напряжения на проводнике с током под действием магнитного поля известно как эффект Холла в честь Эдвина Холла, американского физика, открывшего его в 1879 году.

Рисунок 1. Эффект Холла. (а) В этом плоском проводнике электроны движутся влево (условный ток вправо). Магнитное поле находится прямо за пределами страницы и представлено точками в кружках; он действует на движущиеся заряды с силой, вызывая напряжение ε , ЭДС Холла на проводнике. (b) Положительные заряды, движущиеся вправо (обычный ток тоже вправо), смещаются в сторону, создавая ЭДС Холла противоположного знака, –ε . Таким образом, зная направление поля и тока, можно определить знак носителей заряда по эффекту Холла.

Одним из очень важных применений эффекта Холла является определение того, какие положительные или отрицательные заряды переносят ток. Обратите внимание, что на рисунке 1 (b), где положительные заряды переносят ток, ЭДС Холла имеет знак, противоположный тому, когда отрицательные заряды переносят ток. Исторически эффект Холла использовался, чтобы показать, что электроны переносят ток в металлах, а также показывает, что положительные заряды переносят ток в некоторых полупроводниках. Эффект Холла используется сегодня в качестве инструмента исследования для изучения движения зарядов, их скоростей дрейфа и плотности и т. д. в материалах. В 1980 было обнаружено, что эффект Холла квантуется, что является примером квантового поведения в макроскопическом объекте.

Эффект Холла имеет и другие применения, от определения скорости кровотока до точного измерения напряженности магнитного поля. Чтобы исследовать их количественно, нам нужно выражение для ЭДС Холла ε на проводнике. Рассмотрим баланс сил на движущийся заряд в ситуации, когда В , v и l взаимно перпендикулярны, как показано на рис. 2. Хотя магнитная сила сдвигает отрицательные заряды в одну сторону, они не могут строить вверх без ограничений. Электрическое поле, вызванное их разделением, противодействует магнитной силе, F = qvB , а электрическая сила, F _e = qE , со временем вырастает и становится равной ей. То есть

qE = qvB

или

E = vB.

Обратите внимание, что электрическое поле E однородно по проводнику, потому что магнитное поле B однородно, как и проводник. Для однородного электрического поля соотношение между электрическим полем и напряжением составляет E = ε / l , где l — ширина проводника, а ε — ЭДС Холла. Ввод этого в последнее выражение дает

[латекс]\фракция{\эпсилон}{л}=vB[/латекс].

Решая это для ЭДС Холла, получаем через которые заряды движутся со скоростью против .

Рис. 2. ЭДС Холла ε создает электрическую силу, которая уравновешивает магнитную силу, действующую на движущиеся заряды. Магнитная сила вызывает разделение зарядов, которое накапливается до тех пор, пока не уравновесится электрической силой, равновесие, которое достигается быстро.

Одним из наиболее распространенных применений эффекта Холла является измерение напряженности магнитного поля B . Такие устройства, называемые датчиками Холла , можно сделать очень маленькими, что позволит точно отображать положение. Датчики Холла также можно сделать очень точными, что обычно достигается путем тщательной калибровки. Еще одним применением эффекта Холла является измерение расхода жидкости в любой жидкости, которая имеет свободные заряды (большинство из них). (См. рис. 3.) Магнитное поле, приложенное перпендикулярно направлению потока, создает ЭДС Холла ε , как показано. Заметим, что знак ε зависит не от знака зарядов, а только от направлений B и v . Величина ЭДС Холла равна , где l — диаметр трубы, так что среднюю скорость v можно определить из ε при условии, что известны другие факторы.

Рис. 3. Эффект Холла можно использовать для измерения расхода любой жидкости, имеющей свободные заряды, например крови. ЭДС Холла ε измеряется поперек трубы перпендикулярно приложенному магнитному полю и пропорциональна средней скорости против .

Пример 1. Расчет ЭДС Холла: эффект Холла для кровотока

Датчик потока на эффекте Холла помещают на артерию, приложив к ней магнитное поле 0,100 Тл, в установке, аналогичной показанной на рис. 3. Что такое ЭДС Холла при внутреннем диаметре сосуда 4,00 мм и средней скорости крови 20,0 см/с?

Стратегия

Поскольку B , v и l взаимно перпендикулярны, уравнение 9{-3}\text{ m}\right)\left(0.200\text{ м/с}\right)\\ & =& 80.0\text{ }\mu\text{V}\end{массив}\\ [/latex]

Обсуждение

Это среднее выходное напряжение. Мгновенное напряжение изменяется при пульсирующем токе крови. Напряжение в этом типе измерения мало. ε особенно трудно измерить, потому что существуют напряжения, связанные с работой сердца (напряжения ЭКГ), которые имеют порядок милливольт. На практике эта трудность преодолевается приложением переменного магнитного поля, так что ЭДС Холла является переменным с той же частотой. Усилитель может быть очень избирательным, выбирая только подходящую частоту, исключая сигналы и шумы на других частотах.

Резюме раздела

• Эффект Холла — это создание напряжения  ε , известного как ЭДС Холла, на проводнике с током магнитным полем.
• ЭДС Холла определяется выражением

  ε = Blv (B, v и l взаимно перпендикулярны)

  для проводника шириной l , по которому движутся заряды со скоростью v .

Концептуальные вопросы

1. Обсудите, как можно использовать эффект Холла для получения информации о плотности свободного заряда в проводнике. (Подсказка: подумайте, как связаны скорость дрейфа и течение.)

Задачи и упражнения

1. Большой водопровод имеет диаметр 2,50 м и среднюю скорость воды 6,00 м/с. Найдите напряжение Холла, возникающее, если труба проходит перпендикулярно к полю Земли 5,00 × 10 ⁻⁵ -T.

2. Какое напряжение Холла создается полем 0,200 Тл, приложенным к аорте диаметром 2,60 см при скорости кровотока 60,0 см/с?

3. (a) Какова скорость сверхзвукового самолета с размахом крыла 17,0 м, если он испытывает напряжение Холла 1,60 В между законцовками крыла при горизонтальном полете над северным магнитным полюсом, где напряженность поля Земли равно 8,00 × 10 ^{− 5}  T? б) Объясните, почему из-за этого напряжения Холла протекает очень небольшой ток.

4. Немеханический водомер может использовать эффект Холла, прикладывая магнитное поле к металлической трубе и измеряя возникающее напряжение Холла. Какова средняя скорость жидкости в трубе диаметром 3,00 см, если поле 0,500 Тл поперек нее создает напряжение Холла 60,0 мВ?

5. Рассчитайте напряжение Холла, индуцируемое на сердце пациента во время сканирования на аппарате МРТ. Аппроксимируйте проводящую дорожку на стенке сердца проводом длиной 7,50 см, который движется со скоростью 10,0 см/с перпендикулярно магнитному полю силой 1,50 Тл.

6. Зонд Холла, откалиброванный для считывания 1,00 мкВ при помещении в поле 2,00 Тл, помещают в поле 0,150 Тл. Какое у него выходное напряжение?

7. Используя информацию из Примера 2: Расчет сопротивления: сопротивление горячей нити, каким будет напряжение Холла, если поле 2,00 Тл приложено к медному проводу 10-го калибра (диаметром 2,588 мм), несущему ток 20,0 А. текущий?

8. Покажите, что напряжение Холла на проводах из одного материала, по которым текут одинаковые токи и в одном и том же магнитном поле, обратно пропорционально их диаметру. (Подсказка: обратите внимание на то, как скорость дрейфа зависит от диаметра проволоки.)

9. Пациенту с кардиостимулятором ошибочно проводят МРТ-изображение. Участок провода кардиостимулятора длиной 10,0 см движется со скоростью 10,0 см/с перпендикулярно магнитному полю аппарата МРТ, и индуцируется напряжение Холла 20,0 мВ. Какова напряженность магнитного поля?

Глоссарий

Эффект Холла:

создание напряжения на проводнике с током магнитным полем

ЭДС Холла:

электродвижущая сила, создаваемая проводником с током магнитным полем,  ε = Blv

Избранные решения задач и упражнений

1. 7,50 × 10 ⁻⁴ В

3. (a) 1,18 × 10 ³ м/с (b) После установления ЭДС Холла толкает заряды в одном направлении и магнитная сила действует в противоположном направлении, в результате чего на заряды не действует результирующая сила. Следовательно, ток не течет в направлении ЭДС Холла. Это то же самое, что и в проводнике с током — ток течет не в направлении ЭДС Холла.

5. 11,3 мВ

7. 1,16 мкВ

9. 2,00 Тл

 

Эффект Холла: объяснение — Live Electronics

Скачать брошюру5

3 марта 2021

Автор: Chris Forsyth

Введение в эффект Холла

В этом блоге мы собираемся обсудить науку об эффекте Холла, как он работает, почему эффект важен, какие продукты используются для эффекта Холла в и какие преимущества.

Что такое эффект Холла?

Эффект Холла назван в честь американского физика Эдвина Х. Холла, который впервые представил миру эту теорию в 1879 году, когда он был докторантом в Университете Джона Хопкинса в Балтиморе. Холл обнаружил, что когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, помещается в перпендикулярное магнитное поле, напряжение может быть измерено под прямым углом к ​​пути тока, это измеряемое напряжение является эффектом Холла.

Как это работает?

Эффект Холла имеет место, когда вы устанавливаете ток, протекающий через проводник, который представляет собой материал, такой как медь или серебро, который позволяет электронам свободно течь по всей площади поверхности. Электроны начинают течь по прямой линии от одной стороны проводника к другой. Если бы вы затем ввели магнитное поле рядом с проводником, это нарушило бы поток электронов из-за приложенной силы. Это называется силой Лоренца, которая представляет собой силу, действующую на заряженную частицу из-за электрического и магнитного полей.

Северный полюс магнита притягивает отрицательные электроны к одной стороне проводника и отклоняет положительные электроны к другой стороне проводника. Если вы затем поместите тестер напряжения между двумя сторонами, вы получите показания напряжения, потому что между положительными и отрицательными электронами есть ток, извлекая это измеримое напряжение, вы применяете принцип эффекта Холла на практике. В полупроводнике, таком как кремний или германий, скорость дрейфа электронов намного выше из-за используемого материала. Это приводит к более сильному эффекту Холла, который соответствует обнаружению большего значения напряжения и, следовательно, получению более точного значения.

Продукты с эффектом Холла

Эффект Холла используется в нескольких различных продуктах, таких как датчики, джойстики и переключатели. Теперь мы обсудим различные продукты, чтобы понять, что они собой представляют, их преимущества и области применения. В Live Electronics мы работаем с несколькими производителями, которые производят продукты с эффектом Холла, мы также обсудим различных производителей и их продукты.

Датчики Холла

Датчик Холла — это устройство для измерения величины магнитного поля. Его выходное напряжение прямо пропорционально напряженности магнитного поля через него. Датчики Холла используются для датчиков приближения, позиционирования, определения скорости и измерения тока. Другие датчики включают индуктивный датчик, который представляет собой бесконтактный электронный датчик приближения. Он используется для позиционирования и обнаружения металлических объектов.

Live Electronics работает с ZF Electronics, которая производит датчики Холла, такие как серия SD74/SD84/SDB4 зубчатых датчиков скорости и направления, которые разработаны с двумя внутренними ячейками на эффекте Холла, вместе они могут использоваться для определения скорости и направление движения шестерни. При использовании двух ячеек магнитного поля на эффекте Холла, расположенных рядом с зубьями шестерни, которую необходимо измерить, движение зубца шестерни, проходящего через магниты, нарушает магнитное поле. Этот сбой улавливается датчиком, и выходной сигнал может использоваться для расчета скорости и направления движения шестерни. Серия SD74/SD84/SDB4 имеет несколько преимуществ, в том числе степень защиты IP67, устойчивость к вибрации, ударам и грязи для повышения функциональной безопасности. Идеальными областями применения являются системы автоматизации, конвейеры и ветряные турбины.

ZF Electronics также предлагает датчики линейного перемещения. Их серия LIN представляет собой бесконтактные датчики Холла с линейным выходным напряжением и длительным механическим сроком службы. Датчик имеет два независимых выхода с резервированием, чтобы предложить максимально надежный и точный датчик. Преимущества серии LIN включают степень защиты IP68, прочность и надежность. Серия LIN предназначена для многих приложений, таких как выбор передач, управление гидравликой и позиционирование рулевого колеса.

Джойстики на эффекте Холла

Джойстики на эффекте Холла — это устройства, в которых используются бесконтактные датчики для преобразования физического движения оператора в электрический сигнал, который может быть понят компьютерной системой. Джойстики на эффекте Холла чрезвычайно прочны и имеют очень долгий механический срок службы из-за отсутствия физического контакта с датчиком. Механический срок службы джойстиков на эффекте Холла может составлять от 1 миллиона циклов (также известных как срабатывания) до 15 миллионов циклов.

В настоящее время используется несколько типов джойстиков, один из них — джойстик с потенциометром. Джойстик потенциометра — это устройство, которое существует уже много лет и содержит несколько компонентов, которые увеличивают или уменьшают уровень сопротивления в электронной схеме. Потенциометрические джойстики по-прежнему обеспечивают отличную производительность, но с точки зрения долговечности эти джойстики могут быть подвержены проблемам с надежностью из-за износа движущихся частей и незначительной уязвимости к электромагнитным помехам или радиочастотным помехам. Как упоминалось ранее, джойстики на эффекте Холла имеют очень длительный механический срок службы из-за отсутствия физического контакта с датчиком, и они спроектированы таким образом, чтобы выдерживать чрезмерные удары или вибрацию, что дает им преимущество перед джойстиком с потенциометром.

Live Electronics работает с производителем джойстиков Ruffy Controls. У них большой портфель джойстиков, некоторые из них с эффектом Холла. Серия HE3 от Ruffy Controls представляет собой джойстик на эффекте Холла со встроенными резервными датчиками для обеспечения дополнительного уровня безопасности. Джойстики Ruffy Controls могут быть разработаны специально для удовлетворения потребностей клиентов, и серия HE3 не является исключением. Серия HE3 доступна с 2 или 3 осями, предлагает варианты кнопок на рукоятке джойстика, выбор ограничителей (квадратные, управляемые, круглые), требуемое выходное напряжение, и они доступны в различных цветах. К преимуществам серии HE3 относятся класс защиты IP67, чрезвычайно прочная конструкция, механический срок службы до 5 миллионов нажатий во всех направлениях и превосходная окупаемость. Джойстики серии HE3 идеально подходят для таких приложений, как промышленное оборудование, сельскохозяйственная техника, системы управления CCTV и системы автоматизации.

Переключатели на эффекте Холла

Переключатели на эффекте Холла — это устройства, которые включаются в присутствии магнитного поля и выключаются при удалении магнита. Они разработаны с бесконтактным считыванием для обеспечения максимальной прочности, надежности и механического срока службы.

Доступно несколько переключателей различных стилей, один из которых является кнопочным. Кнопочный переключатель требует нажатия вниз, чтобы активировать или деактивировать цепь. Они обеспечивают функцию включения-выключения, но доступны различные варианты. Их переключающее действие может быть постоянным (оставаясь в одном положении после приложения давления) или мгновенным (возвращение в исходное положение после снятия давления). Из-за того, что для работы электромеханических кнопок требуется физическое давление, они подвергаются сильному физическому износу, что приводит к сокращению механического срока службы примерно на 50 тысяч циклов. Физический контакт с переключателем на эффекте Холла в значительной степени снижается из-за того, что он имеет бесконтактное считывание, что обеспечивает гораздо более длительный механический срок службы, составляющий от 1 до 15 миллионов циклов.

Поворотные переключатели на эффекте Холла

Мы работаем с компанией Elma Electronics Ltd, которая производит серию X4, представляющую собой высокопроизводительные многоповоротные переключатели на эффекте Холла. Поворотный переключатель представляет собой переключатель, приводимый в действие вращением. Их часто выбирают, когда требуется более 2 позиций. Серия X4 от Elma — это чрезвычайно прочные и прочные переключатели с механическим сроком службы в 1 миллион оборотов. Он обеспечивает степень защиты IP67, а вал из нержавеющей стали делает коммутатор надежным и прочным. Серия X4 может использоваться во многих областях, например, в строительстве, управлении транспортировкой, станкостроении и строительстве заводов.

Преимущества эффекта Холла

Устройства на эффекте Холла имеют много преимуществ, они невосприимчивы к пыли, грязи и воде, а благодаря их работе без трения они имеют чрезвычайно длительный механический срок службы. Они надежны, прочны и могут выдерживать сильные вибрации и удары. Устройства на эффекте Холла могут работать на высокой скорости и в широком диапазоне температур.

Что такое эффект Холла?

Принцип эффекта Холла заключается в том, что когда ток проходит в одном направлении через проводник, и магнитная сила действует перпендикулярно этому, магнитное поле перемещает электронику внутри проводника, вызывая изменение напряжения. Затем вы можете измерить изменение напряжения, взяв показания напряжения под прямым углом к ​​​​пути тока, это измеряемое напряжение и есть эффект Холла.

Что такое датчик Холла?

Датчик Холла — это устройство, измеряющее величину магнитного поля. Его выходное напряжение прямо пропорционально напряженности магнитного поля через него.

Что такое джойстик на эффекте Холла?

Джойстики на эффекте Холла — это устройства, в которых используются бесконтактные датчики для преобразования физического движения оператора в электрический сигнал, который может быть понят компьютерной системой.

Что вызывает эффект Холла?

Эффект Холла — это движение электронов через проводник в направлении магнитного притяжения. Это вызывает измеримую разность напряжений на проводнике, так что одна сторона заряжена положительно, а другая отрицательно.

Для чего нужен датчик Холла?

Датчики Холла используются для определения приближения, позиционирования, определения скорости и определения тока.

Насколько точны датчики Холла?

Датчики на эффекте Холла могут обеспечивать выходную погрешность до 1%.

Свяжитесь с нашим отделом продаж сегодня, чтобы обсудить ваши требования! Связаться с нами

Источники

https://whatis.techtarget.com/definition/Hall-effect

https://electricalfundablog.com/hall-effect-principle-history-theory-explanation-mathematical-expressions-applications/#: ~:text=The%20Hall%20Effect%20Principle%20has,world%20by%20him%20in%201879

https://www.