Hallin jännitteen löysi Edwin Hall vuonna 1879. Hall-ilmiö johtuu johtimen virran luonteesta. Monissa keksinnöissä käytettiin tätä Hall-efektiteoriaa. Tätä teoriaa käytetään myös nykyisessä anturit , paineanturit, nestevirtausanturit jne. ... Yksi tällainen keksintö, jolla voidaan mitata magneettikenttä, on Hall-efektianturi.
Hall-efektianturin määritelmä
Hall-vaikutusanturit ovat lineaarisia anturit joita käytetään mittaamaan magneettikentän suuruutta. Hall-efektin periaatteella toimivat nämä anturit tuottavat magneettikentän havaitessa Hall-jännitteen, jota käytetään magneettivuon tiheyden mittaamiseen.
Lineaariset anturit voivat mitata laajan magneettikentän. Magneettikenttien lisäksi näitä antureita käytetään myös läheisyyden, sijainnin, nopeuden havaitsemiseen. Näiden antureiden lähtöjännite on suoraan verrannollinen magneettikentän suuruuteen.
Hall-efektianturin toimintaperiaate
Hall-tehoanturin toimintaperiaatteena käytetään Hall-jännitteen periaatetta. Johtimen ohuella nauhalla elektronit virtaavat suorassa linjassa, kun sähköä syötetään. Kun tämä varattu johdin tulee kosketukseen magneettikentän kanssa, joka on kohtisuorassa suunnassa elektronien liikkeelle, elektronit taipuvat.
Jotkut elektronit kerääntyvät toiselle puolelle, kun taas toiset puolelle. Tämän vuoksi yksi johtimen taso käyttäytyy negatiivisesti varautuneena, kun taas toinen käyttäytyy positiivisesti varautuneena. Tämä luo potentiaalieron ja syntyy jännitettä. Tätä jännitettä kutsutaan Hall-jännitteeksi.
Elektronit liikkuvat edelleen tason yhdeltä puolelta toiselle, kunnes saavutetaan tasapaino sähkökentän aiheuttamiin varautuneisiin hiukkasiin kohdistuvan voiman ja tämän muutoksen aiheuttaneen magneettivuon aiheuttavan voiman välillä. Kun tämä erottelu loppuu, hallin jännitearvo siinä hetkessä antaa magneettivuon tiheyden mitan.
Hall-efektianturin piiri
Hall-jännitteen ja magneettivuon tiheyden välisen suhteen perusteella Hall-efektianturit ovat kahden tyyppisiä. Lineaarisessa anturissa lähtöjännite liittyy lineaarisesti magneettivuon tiheyteen. Kynnysanturissa kullakin magneettivuon tiheydellä lähtöjännite laskee jyrkästi.
Hall-efektiantureita voidaan pitää lineaarisinä antureina. Anturin ulostulon käsittelemiseksi nämä edellyttävät lineaarista virtapiiriä, joka voi tuottaa vakion käyttövirran antureille ja vahvistaa myös lähtösignaalia.
Hall-efektianturin sovellukset
Hall-vaikutusantureiden sovellukset ovat seuraavat:
- Yhdistettynä kynnystunnistukseen ne toimivat kytkimenä.
- Näitä käytetään erittäin luotettavissa sovelluksissa, kuten näppäimistöissä.
- Hall Effect -antureita käytetään pyörien ja akselien nopeuden ajastamiseen.
- Näitä käytetään kestomagneetin sijainnin havaitsemiseen harjattomat tasavirtamoottorit.
- Hall-efektianturit on upotettu digitaalisiin elektronisiin laitteisiin lineaaristen antureiden kanssa.
- Magneettikentän havaitseminen teollisissa sovelluksissa.
- Käytetään älypuhelimessa tarkistamaan, onko läppäkannen lisälaite kiinni.
- Virtamuuntajien DC-virran kontaktittomaan mittaamiseen käytetään Hall-efektianturia.
- Tätä käytetään anturina autojen polttoainemäärien havaitsemiseksi.
Esimerkkejä
Joitakin esimerkkejä Hall-efektiantureiden käytöstä ovat virta muuntajat , Paikannustunnistin, Galaxy S4 -lisävarusteet, näppäinkytkin, tietokoneet, läheisyyden tunnistaminen, nopeuden tunnistus, virran tunnistussovellukset, kierroslukumittarit, lukkiutumattomat jarrujärjestelmät, magnetometrit , Tasavirtamoottorit, levyasemat jne.
Hall-efektianturit ovat saatavilla erilaisten muodossa IC S. Monet markkinoilla olevat Hall Effect -anturit sisältävät anturielementin ja suuren vahvistuksen IC-vahvistimen. Nämä ovat suojattuja suojapakkauksistaan johtuvilta ympäristömuutoksilta. Mitä Hall-efektianturin IC: tä olet käyttänyt?
