принцип действия и области применения

Эффект Холла получил своё имя благодаря учёному Э.Г.Холлу, открывшему его в 1879 году при работе с тонкими золотыми пластинками. Эффект заключается в появлении напряжения при помещении проводящей пластинки в магнитное поле. Это напряжение так и назвали – холловское напряжение. Промышленное применение этого эффекта стало возможным лишь спустя 75 лет после открытия, когда стали производиться полупроводниковые плёнки с определёнными свойствами. Так появился датчик Холла, принцип работы которого основан на одноимённом эффекте. Этот датчик представляет собой прибор для измерения напряжённости магнитного поля. На его основе создаются и многие другие приборы: датчики углового и линейного перемещения, магнитного поля, тока, расхода и т.д. Датчик Холла имеет ряд преимуществ, благодаря которым и получил широкое распространение. Во-первых, бесконтактное срабатывание исключает механический износ. Во-вторых, он прост в использовании при довольно низкой стоимости. В-третьих, прибор имеет маленький размер. В-четвёртых, изменение частоты срабатывания не приводит к смещению самого момента измерения. В-пятых, электрический сигнал датчика не имеет характера всплеска, а при включении сразу набирает постоянную величину. Другие его плюсы: передача сигнала без икажения, бесконтактный характер самой передачи сигнала, практически безграничный срок эксплуатации, большой диапозон частот и т.д. Однако у него есть и свои минусы, основными из которых являются чувствительность к электромагнитным помехам в цепи питания и изменению температуры.

Принцип работы датчика Холла. Датчик Холла — это щелевая конструкция, с одной стороны которой расположен полупроводник, а с другой – постоянный магнит. При протекании тока в магнитном поле на электроны действует сила, вектор которой перпендикулярен и току, и полю. При этом на боковых сторонах пластины появляется разность потенциалов. В зазоре датчика находится экран, через который замыкаются силовые линии. Он препятствует образованию на пластинке разности потенциалов.

Если в зазоре не будет экрана, то под действием магнитного поля с пластинки полупроводника будет сниматься разность потенциалов. При прохождении экрана (роторной лопасти) через зазор индукция на интегральной микросхеме будет нулевая, а на выходе появится напряжение.

Датчик Холла и приборы на его основе очень широко используются в авиационной, автомобильной промышленности, в приборостроении и многих других отраслях. Их выпускают такие известные фирмы, как Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device и многие другие.

Наиболее распространён так называемый ключевой датчик Холла, выходкоторого меняет логическое состояние в случае, если магнитное поле превышает определённую величину. Особенно широко применяются эти датчики в бесколлекторных электродвигателях в качестве датчиков положения ротора (ДПР). Логические датчики Холла используют в устройствах синхронизации, системе зажигания, считывателях магнитных карт, ключей, в бесконтактных реле и т.д. Широко применяются интегральные линейные датчики, которые используют для измерения линейного или углового перемещения и электрического тока.

Руководство по применению датчиков Холла и герконов

Добавлено 2 октября 2017 в 16:05

В предыдущей статье обсуждалась важность фокусирования на всей конструкции системы, а не на конкретном компоненте магнитной схемы. В тех системах, где требуются специальные датчики, необходимо, чтобы конструктор определил факторы окружающей среды, механического воздействия, электрические и магнитные параметры всей системы, чтобы можно было выбрать датчик, который соответствует этим условиям эксплуатации.

Как уже упоминалось в первой статье, между разработчиком, производителем и потребителем должна поддерживаться четкая и прямая связь, чтобы рабочие требования ко всем датчикам и системе в целом могли быть четко определены и были понятны всем вовлеченным сторонам. Без такой постоянной связи мало шансов, что будет спроектирована надежная система, которая будет функционировать как нужно. И, наоборот, при хорошей коммуникации в проектной группе на протяжении всего процесса может быть разработана надежная схема, которая соответствует всем известным требованиям.

В этой статье будет рассмотрен вопрос, как выбрать технологии магнитных датчиков для аналоговых и цифровых приложений. В ней также определяются и описываются преимущества герконовых датчиков и датчиков Холла с приведением примеров приложений с микропроцессорным управлением, которые используют эти датчики.

Цифровые датчики: высокая надежность в дискретных приложениях

Во многих приложениях используется цифровой выход для определения, находится ли объект в определенной позиции. Например, датчик может быть использован для проверки наличия защитного ограждения на механизме. Если ограждение находится на своем месте, машина работает. Если же это не так, машина работать не будет. В этом типе дискретного приложения требуется цифровой выход. В приложениях с магнитными датчиками исключительную надежность обеспечивают следующие цифровые датчики:

Герконовые датчики: преимущества и применение

Герконовый датчик представляет собой электрический ключ, который для работы не требует питания, в отличие от интегральной схемы. Выводы заводятся в герметизированную стеклянную колбу, в которой находятся контактные пластины. В результате ключ в герконе обладает высокой надежностью, поскольку он не подвержен влиянию влаги или других факторов окружающей среды. Поэтому контакты не будут окисляться и с нагрузками логического уровня будут продолжать работать в течение миллионов циклов.

Герконовые датчики очень популярны среди приложения с питанием от батареи. Они используются в автомобильных составляющих безопасности, например, обнаружение защелкивания застежки ремня безопасности и обнаружение столкновения. Поскольку герконы могут переключать нагрузки и постоянного, и переменного напряжения, их часто выбирают для цифровых приложений типа «вкл/выкл», например, детектирование закрытия/открытия двери в системах безопасности и в бытовой технике.

Например, дверь холодильника использует геркон для определения закрытия двери. Магнит крепится к двери, а герконовый датчик закрепляется на неподвижной раме, скрытой за внешней стенкой холодильника. Когда дверь открыта, герконовый датчик не может обнаружить магнитное поле, что заставляет включиться светодиодную лампу. Когда дверь закрывается, датчик обнаруживает соответствующее магнитное поле, и светодиод выключается. В этом приложении микроконтроллер внутри блока управления получает сигнал от геркона, а затем включает или выключает светодиод.

Рисунок 1 – Геркон в двери холодильника используется для включения и выключения светодиода

Цифровые датчики Холла: преимущества и применение

Цифровые датчики Холла используют полупроводниковые приборы и их выходное напряжение изменяется в зависимости от изменения магнитного поля. Эти датчики объединяют в семе чувствительный элемент с эффектом Холла и электрическую схему, обеспечивающую цифровой выходной сигнал типа «вкл/выкл», что соответствует изменению магнитного поля без использования каких-либо движущихся частей. Использование датчика на основе эффекта Холла ограничено приложениями с низкими постоянными напряжением и током. В отличие от геркона, устройство на основе эффекта Холла содержит в себе активную схему, поэтому оно потребляет небольшое количество тока в любое время.

Цифровые датчики Холла обеспечивают высокую надежность и для точных требований к измерениям могут быть запрограммированы на активацию при заданной величине магнитного поля.

Эти датчики очень популярны в высокоскоростных измерительных схемах таких бытовых машин, как стиральные машины и сушилки. В этом применении вращающийся 16-полюсный кольцевой магнит активирует чип датчика Холла при каждом прохождении красного (северный полюс) сегмента и деактивирует его при каждом прохождении белого (южный полюс) сегмента, что дает очень точный сигнал, соответствующий скорости. Цифровые датчики Холла особенно полезны в автомобильных приложениях безопасности, таких как определение защелкивания застежки ремня безопасности и определение скорости зубчатой передачи.

Рисунок 2 – Схема применения датчика Холла для измерения скорости

Аналоговые/пропорциональные датчики для повышения стабильности и точности

Аналоговые измерительные приложения позволяют конечному пользователю мгновенно получать обратную связь о положении магнита. Аналоговый датчик Холла обладает высокоточным выходным сигналом с высоким разрешением.

Ранее аналоговые датчики Холла измеряли у магнитов плотность потока и в значительной степени зависели от внешней температуры. Так как в последние годы аналоговые технологии эффекта Холла развивались, теперь, вместо традиционной амплитуды поля, микросхема с датчиком Холла теперь измеряет угол поля, делая его намного менее чувствительным к изменениям температуры. Это улучшение позволяет датчику обеспечивать более стабильный аналоговый выходной сигнал в широком диапазоне температур.

Рассмотрим два типа датчиков Холла, которые могут быть выбраны для аналоговых измерительных схем:

Поворотный датчик Холла: преимущества и применение

Этот полупроводниковый датчик изменяет выходное напряжение при изменении магнитного поля. Он сочетает в себе измерительный элемента на основе эффекта Холла и электрическую схему, обеспечивающую аналоговый выходной сигнал, который соответствует изменению вращающегося магнитного поля без использования каких-либо движущихся частей. Этот датчик предлагает два варианта выходного сигнала: аналоговый или широтно-импульсно-модулированный (ШИМ). Устройство программируется таким образом, чтобы инженер мог связать определенное выходное напряжение или ШИМ сигнал с точной степенью поворота. При повороте до 360° доступны несколько точек программирования. Каждая программируемая точка представляет собой напряжение или ШИМ сигнал, который соответствует заданному углу магнитного поля. Это приводит к получению выходного сигнала, пропорционального углу поворота.

В отличие от механического и резистивно-плёночного поворотных устройств поворотный датчик Холла не испытывает механического износа или изменения значений сопротивления. Кроме того, он очень стабилен при нормальных рабочих температурах вплоть до +105°C. Результаты измерения угла поворота в диапазоне 0°–360° точно калибруются в соответствующем диапазоне выходного постоянного напряжения 0,5В–4,5В или коэффициента заполнения ШИМ сигнала 10–90%.

Поворотные датчики Холла становятся очень популярными для замены механических резистивно-пленочных потенциометров. Они используются в автомобильных и внедорожных приложениях, таких как определение положения клапана EGR в двигателях. Эти датчики также могут использоваться для определения положения поворотных ручек в приборах и бытовой технике.

Рисунок 3 – Поворотный датчик Холла, используемый в поворотной ручке стиральной машины

Линейный датчик Холла: преимущества и применение

Линейные датчики Холла похожи на поворотные датчики Холла, за исключением того, что они измеряют не угловое, а линейное движение магнитного поля. Датчик Холла программируется для выдачи заданного напряжения, пропорционального заданному расстоянию. Типы выходного сигнала у него такие же, как и у поворотного датчика Холла. Датчик измеряет линейное перемещение и относительный угол потока магнитного привода на расстоянии до 30 мм на каждую микросхему с датчиком Холла. Это дает в результате выходной сигнал, точно пропорциональный перемещению датчика.

Перед программированием выходных напряжений или значений ШИМ-сигнала, соответствующих относительному значению магнитного поля от магнита на приводе, датчик и привод могут быть помещены на место окончательного монтажа в устройстве, чтобы в процессе программирования учесть все магнитные воздействия от близлежащего окружения. Это позволит инженеру отрегулировать выходной сигнал датчика, поскольку в процессе программирования будут учтены любые шунтирующие, механические воздействия и воздействия посторонних магнитных полей.

Линейные датчики Холла часто используются в качестве датчиков контроля уровня жидкости. В этом применении датчик определяет положение движущегося поплавка с прикрепленным магнитом. Линейные датчики также полезны в более сложных конструкциях, таких как автомобильная коробка передач.

Заключение

Данная статья объясняет методологию разработки оптимальной магнитной цепи, для которой требуется настраиваемый датчик. Всегда важно определять параметры проекта всей системы до начала процесса проектирования.

В схемах, где требуются специальные датчики, например, приложения со сложным микропроцессорным управлением, герконовые датчики и датчики Холла обеспечивают бесконтактную технологию, которая является высоко повторяемой и надежной. Цифровой выходной сигнал доступен и у герконов, и у датчиков Холла, и эта технология широко используется в бытовой и автомобильной технике. Аналогично, оба этих типа датчиков могут быть разработаны для использования в аналоговых приложениях, где требуется высокий уровень точности и стабильности.

Оригинал статьи:

• Gwenn Gmeinder, Littelfuse. A Guide to the Applications of Hall Effect and Reed Switch Sensors

Теги

ГерконДатчикДатчик ХоллаЭффект ХоллаРуководство по эффекту Холла

— MagneLink, Inc.

Морин ВанДайк | 6 ноября 2019 г.

Нажмите, чтобы развернуть

Более 100 лет назад был открыт эффект Холла. Однако только в последние три десятилетия было разработано практическое использование этого эффекта. Некоторые из его первых применений включают использование в микроволновых датчиках в 1950-х годах и твердотельных клавиатурах в 1960-х годах. С 1970-х годов датчики на эффекте Холла нашли применение в широком спектре промышленных и потребительских товаров, таких как швейные машины, автомобили, станки, медицинское оборудование и компьютеры.

Перед рассмотрением пяти основных промышленных применений датчиков Холла необходимо определить их, их функции и их различные классификации.

Что такое эффект Холла?

В 1879 году физик Эдвин Холл открыл влияние магнитных полей на полупроводники с однонаправленным током. Когда проводник и поле взаимодействуют перпендикулярно, измерение напряжения под прямым углом к ​​движению тока позже стало известно как эффект Холла.

Чтобы визуализировать этот эффект, представьте, что ток в проводнике течет по трубе. Магнитное поле будет толкать или притягивать воду к одной стороне трубы. Если представить воду и трубу как электричество по проводу, можно увидеть эффект Холла в действии. Частицы в токе и магнитном поле поддаются измерению.

В полупроводниковой промышленности эффект Холла позволил людям определить, переносится ли ток через материал положительными частицами (как в случае с полупроводниками) или отрицательными частицами (как в случае с металлами).

В результате ученые классифицировали химические вещества, разработали усовершенствованные полупроводниковые материалы и измерили магнитные поля в различных средах.

Сегодня устройства на эффекте Холла обычно используются для измерения магнитных полей, наблюдая за их влиянием на известный ток. Поскольку магнитное поле может изменить течение однонаправленного тока, одна сторона провода будет иметь больший отрицательный заряд, чем другая сторона, и это изменение приведет к измеримому напряжению. Напряжение увеличивается пропорционально силе поля.

Применение эффекта Холла

Эффект Холла может применяться в исследованиях, на промышленных предприятиях, в коммерческих предприятиях, в автомобильной промышленности и т. д. Датчики Холла могут измерять напряжение, ток и магнитные поля при производстве, проверке и тестировании. Это некоторые из наиболее распространенных применений эффекта Холла.

Магнитометры

Магнитометры или датчики Холла измеряют напряженность магнитных полей, часто для постоянных магнитов при оценке инженерных проектов. Их также можно использовать для обнаружения утечки магнитного потока в трубах и резервуарах для хранения.

Обнаружение магнитного поля

Датчики магнитного поля и оборудование для обнаружения могут обнаруживать наличие магнитных полей и определять их величину. Как только поля обнаружены, триггер может передавать сигналы и данные или переключать питание на цепь.

Измерение и измерение тока и напряжения

Датчики

используют эффект Холла для обнаружения или измерения постоянных токов. Устройство Холла может обнаруживать наличие магнитного поля. В некоторых случаях прибор Холла может измерять напряжение и определять ток, отображая его в виде читаемого сигнала.

Определение положения и движения

В случае обнаружения магнитного поля эта функция широко используется в промышленном и коммерческом оборудовании и машинах. Преимущество датчика Холла состоит в отсутствии механически движущихся компонентов при обнаружении наличия магнитного поля.

Они обычно используются в качестве концевых выключателей.

Сложные машины и транспортные средства также выигрывают от эффекта Холла. Когда они обнаруживают колебания напряжения, эти датчики передают сигналы, которые могут быть реализованы в тахометрах, антиблокировочных тормозных системах транспортных средств и погрузочно-разгрузочных агрегатах.

Момент зажигания

Способность эффекта Холла обнаруживать или контролировать движение имеет решающее значение для правильного опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания. Момент зажигания — это точный выброс искры в камеру сгорания в зависимости от положения поршня и соответствующего угла поворота коленчатого вала.

Что такое датчик Холла?

Датчики Холла

— это магнитные компоненты, которые преобразуют закодированную магнитным полем информацию, такую ​​как положение, расстояние и скорость, чтобы электронные схемы могли ее обрабатывать. Как правило, они классифицируются на основе их способа производства или средств работы.

Классификация выходов

Разделение датчиков Холла по выходному напряжению приводит к двум классификациям датчиков: цифровые датчики и аналоговые датчики.

Датчики Холла с цифровым выходом

Датчики Холла с цифровым выходом

в основном используются в магнитных переключателях для обеспечения цифрового выхода по напряжению. Таким образом, они подают в систему входной сигнал ВКЛ или ВЫКЛ.

Основным отличием датчика Холла с цифровым выходом является способ управления выходным напряжением. Вместо источника питания, обеспечивающего пределы насыщения, датчики с цифровым выходом имеют триггер Шмидта со встроенным гистерезисом, подключенный к операционному усилителю. Этот переключатель выключает выход датчика всякий раз, когда магнитный поток превышает предварительно установленные пределы, и снова включает его, когда поток стабилизируется.

Датчики Холла с аналоговым (или линейным) выходом

Датчик аналогового типа обеспечивает постоянное выходное напряжение, которое увеличивается, когда магнитное поле сильнее, и уменьшается, когда оно слабее.

Таким образом, выходное напряжение или усиление аналогового датчика Холла прямо пропорционально интенсивности проходящего через него магнитного потока.

Классификация операций

Помимо классификации по выходу, датчики Холла можно разделить на категории по способу работы, в том числе:

Биполярные датчики Холла

Это тип цифрового датчика, работающего с положительным или отрицательным магнитным полем. Либо положительное, либо отрицательное магнитное поле магнита активирует датчик. В этой конфигурации переключатель, использующий биполярный датчик Холла, срабатывает почти так же, как традиционный герконовый переключатель. Однако переключатель на эффекте Холла имеет дополнительное преимущество, заключающееся в отсутствии механических контактов, что делает его более надежным в суровых условиях.

Униполярные датчики Холла

В отличие от биполярного датчика, этот тип цифрового датчика срабатывает только от одного полюса (северного или южного) магнита. Использование униполярного датчика Холла в переключателе позволяет сделать настройку более конкретной и активировать его только при воздействии на определенный магнитный полюс.

Датчики прямого и вертикального угла Холла

Более совершенные датчики на эффекте Холла фокусируются на компонентах магнитного поля, отличных от полюсов. Например, датчики прямого угла измеряют значения синуса и косинуса магнитного поля, а датчики вертикального угла анализируют компоненты магнитного поля, параллельные, а не перпендикулярные плоскости чипа.

Пять основных областей применения датчиков Холла

Датчики Холла

находят широкое применение в пяти основных отраслях промышленности, а именно:

Автомобили и автомобильная безопасность

Автомобильная промышленность и индустрия безопасности автомобилей используют как цифровые, так и аналоговые датчики на эффекте Холла в различных приложениях.

Примеры применения цифровых датчиков Холла в автомобильной промышленности:

• Датчик положения сиденья и ремня безопасности для управления подушкой безопасности
• Датчик углового положения коленчатого вала для регулировки угла зажигания свечей зажигания

Некоторые примеры использования датчиков аналогового типа включают:

• Мониторинг и контроль скорости вращения колес в антиблокировочных тормозных системах (ABS)
• Регулирование напряжения в электрических системах

Бытовая техника и товары народного потребления

Производители бытовой техники и потребительских товаров интегрируют различные типы датчиков Холла в различные конструкции изделий.

Например:

• Цифровые униполярные датчики помогают стиральным машинам сохранять баланс во время стирки.
• Аналоговые датчики служат в качестве датчиков наличия источников питания, индикаторов управления двигателем и отключений на электроинструментах, а также датчиков подачи бумаги в копировальных машинах.

Мониторинг жидкости

Цифровые датчики Холла

обычно используются для контроля скорости потока и положения клапана в производстве, водоснабжении и очистке, а также в нефтегазовых операциях. В приложениях для мониторинга жидкости аналоговые датчики на эффекте Холла также используются для определения уровней давления на мембране в мембранных манометрах.

Автоматизация зданий

При автоматизации зданий подрядчики и субподрядчики интегрируют как цифровые, так и аналоговые датчики Холла.

Цифровые датчики приближения часто используются в конструкции:

• Устройство автоматического смыва туалета
• Автоматические мойки
• Автоматические сушилки для рук
• Системы безопасности зданий и дверей
• Лифты

Аналоговые датчики используются для:

• Освещение с датчиком движения
• Камеры обнаружения движения

Персональная электроника

Это еще одна область, где популярность как аналоговых, так и цифровых датчиков Холла продолжает расти.

Приложения для цифровых датчиков включают:

• Устройства управления двигателем
• Механизмы синхронизации в фотооборудовании

Применение аналоговых датчиков включает:

• Дисководы
• Защита блока питания

Свяжитесь с MagneLink сегодня

Как указано выше, датчики на эффекте Холла — как аналоговые, так и цифровые — находят применение в широком спектре устройств, оборудования и систем в различных отраслях промышленности.

В MagneLink мы разрабатываем и производим высококачественные магнитные переключатели, в том числе переключатели, в которых используются датчики Холла. Чтобы узнать больше о наших переключателях Холла и их применении, свяжитесь с нами сегодня.

---

Опубликовано в Новости

5 Практическое использование эффекта Холла

Современные достижения в научных исследованиях достигли невообразимых высот, особенно в 19 веке. В эту эпоху впервые был открыт эффект Холла и появилась возможность измерять магнитные поля. Чтобы лучше понять это явление, мы должны изучить другие элементы, которые вступают в игру. В принципе существует четыре фундаментальных взаимодействия: гравитация, слабое ядерное взаимодействие, сильное ядерное взаимодействие и электромагнетизм.

СОДЕРЖАНИЕ

• Электричество и магнитизм
• Устройства эффекта зала
• Датчики эффекта зала
• Типы эффектов зала
• Практическое использование эффектов зала
9009

Электричество и магнитизм

Электронный Эффект 9009

ЭЛЕКТРИЧЕСКИ связь друг с другом. Обычное представление — это свободное движение свободных электронов по проводнику. Однако при использовании магнитов отрицательно заряженные электроны можно либо выталкивать, либо притягивать с помощью магнитного поля. Тот же принцип применяется к электрическим проводам при создании электрического тока. Эта сила называется индукцией.

Эффект Холла в основном включает воздействие магнитных полей на электроны, составляющие ток.

Приборы на эффекте Холла

Приборы на эффекте Холла являются одним из наиболее распространенных способов измерения магнитных полей. Датчики контролируют путь протекающего электрического тока внутри полупроводника с помощью близлежащего магнита. Затем изменение отслеживается в вольтах, поскольку одна сторона полупроводника генерирует много электронов, что приводит к отрицательному заряду. И наоборот, оставшаяся сторона с меньшим количеством электронов создает положительный заряд. Следовательно, величина индуцированного напряжения равна воздействующему магнитному полю.

Датчики Холла

В датчике Холла используется простая пластина из полупроводящего материала, составляющая цепь. Он работает, когда рядом с электрическим током помещается магнит, отклоняющий электроны.

Чем ближе магнит, тем больше результирующее отклонение для электронов. Этот эффект дает большое количество измеримого напряжения по мере приближения магнита. Также есть способ увеличить силу магнитного поля. Например, используя больший магнит, который повышает результирующее напряжение.

Типы устройств на эффекте Холла

Несмотря на то, что он был открыт в конце 19-го века, только семьдесят лет спустя промышленность начала использовать эффект Холла в практических приложениях.

Устройства на эффекте Холла можно разделить на два типа: аналоговые и цифровые. Первый предполагает использование усилителя и схемы для обеспечения стабильного линейного выхода и более широкого диапазона температур. Это связано с тем, что датчики на эффекте Холла зависят от температуры. Однако устройства с цифровым эффектом Холла используют тот же датчик, но с дополнительной схемой, такой как компаратор, для создания цифрового выхода. Несмотря на это, эти два вида внесли значительный вклад во многие отрасли. Теперь перечислим их практические функции.

Практическое применение датчиков Холла

1. Магнитные датчики в автомобильных системах

С момента разработки датчика Холла он широко используется в автомобильных системах для определения положения, расстояния и скорости. Приложение включает в себя определение углового положения коленчатого вала по углу зажигания свечей зажигания. Кроме того, он также используется для определения положения автомобильных сидений и ремней безопасности. Затем они способствуют управлению подушками безопасности. Еще одним ценным применением этих датчиков в автомобильных системах является определение скорости вращения колес и применение антиблокировочной тормозной системы (ABS).

2. Компонент стиральной машины

Датчики Холла в стиральных машинах работают через цифровой униполярный датчик, который помогает внутренним механизмам поддерживать постоянный баланс во время циклов стирки.

3. Датчики Холла в качестве преобразователей

Поскольку датчики Холла отлично подходят для измерения магнитных полей, этот принцип широко используется в преобразователях тока. Он работает, когда технологический ток проходит через апертуру преобразователя, создавая равнопропорциональное вторичное магнитное поле внутри прибора, воздействующее на датчик Холла.

Датчики тока отслеживают потребление электроэнергии путем количественного определения переменной электричества. Собранная информация затем используется для наблюдения и анализа. Затем эти числа обрабатываются, чтобы помочь автоматизировать и контролировать существующие процессы, присутствующие в таких местах, как наши дома, фабрики, производственные предприятия и коммерческие офисы.

4. Датчики Холла в качестве датчиков приближения

Датчики приближения на эффекте Холла функционируют как элементарные дополнения, которые позволяют пользователям измерять широкий спектр вещей. Например, датчики приближения, встроенные в лопасти генератора ветряной мельницы, позволяют обнаруживать лопасти каждый раз, когда он совершает полный оборот. Собранные данные затем используются операторами для измерения скорости ветра на открытом воздухе или потенциальной мощности, вырабатываемой ветряком. Они также действуют как защитный выключатель, который включает сигнал тревоги, если вращающиеся лопасти вращаются с высокой скоростью.

5. Другие важные области применения датчиков Холла

С момента открытия и изобретения датчиков Холла эта технология используется в большинстве современных приборов и гаджетов.

Примеры современных применений включают трансформаторы тока, датчики положения, переключатели клавиатуры, компьютеры, датчики приближения, определение скорости, датчики тока, тахометры, антиблокировочные тормозные системы, магнитометры, дисководы и двигатели постоянного тока. Возможности безграничны. Кроме того, датчики на эффекте Холла доступны в различных формах интегральных схем (ИС).

Ключевые выводы

Открытие датчиков Холла оказалось ценным изобретением в современную эпоху. Несмотря на долгое время разработки, долгое ожидание его практического применения привело к многочисленным успехам, которыми известны датчики на эффекте Холла.

Большая часть принципа эффекта Холла связана с его использованием в изучении магнитных полей и проводимости электричества. Тем не менее, это также рассматривается как важный аспект безопасности наших автомобилей. Например, отслеживание положения автомобильных сидений и ремней безопасности для активации подушек безопасности необходимо для личной безопасности и предотвращения аварий.

Его применение в антиблокировочных тормозных системах (ABS) помогает сохранить траекторию вращения колеса. Кроме того, как рудиментарный датчик приближения, его назначение в качестве механизма мониторинга помогает операторам обнаруживать случаи, которые могут привести к отказу машины или даже несчастным случаям.

И, наконец, несколько применений, которые он может использовать, имеют решающее значение в нашей повседневной жизни. Его включение в устройства, которые мы используем каждый день, такие как мобильные телефоны, компьютеры, бытовая техника и многие другие, значительно повысило комфорт нашей жизни, а также нашу эффективность и производительность.