เซ็นเซอร์ฮอลล์: หลักการทำงานและการใช้งาน

เซ็นเซอร์ฮอลล์: หลักการทำงานและการใช้งาน
เซ็นเซอร์ฮอลล์: หลักการทำงานและการใช้งาน
Anonim

Hall effect ได้ชื่อมาจากนักวิทยาศาสตร์ E. G. Hall ผู้ค้นพบในปี 1879 ขณะทำงานกับแผ่นทองคำบางๆ ผลที่ได้คือลักษณะของแรงดันไฟฟ้าเมื่อวางแผ่นนำไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก แรงดันไฟฟ้านี้เรียกว่าแรงดันฮอลล์ การประยุกต์ใช้เอฟเฟกต์นี้ในอุตสาหกรรมเกิดขึ้นได้เพียง 75 ปีหลังจากการค้นพบ เมื่อเริ่มผลิตฟิล์มเซมิคอนดักเตอร์ที่มีคุณสมบัติบางอย่าง นี่คือลักษณะที่ปรากฏของเซ็นเซอร์ Hall ซึ่งหลักการทำงานจะขึ้นอยู่กับผลกระทบของชื่อเดียวกัน เซ็นเซอร์นี้เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดความแรงของสนามแม่เหล็ก อุปกรณ์อื่น ๆ อีกมากมายถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของมันเช่นกัน: เซ็นเซอร์ของการกระจัดเชิงมุมและเชิงเส้น, สนามแม่เหล็ก, กระแส, การไหล ฯลฯ เซ็นเซอร์ Hall มีข้อดีหลายประการซึ่งทำให้แพร่หลาย ประการแรก การสั่งงานแบบไม่สัมผัสช่วยลดการสึกหรอของกลไก ประการที่สอง ใช้งานง่ายด้วยต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ประการที่สาม อุปกรณ์มีขนาดเล็ก ประการที่สี่ การเปลี่ยนแปลงความถี่ในการตอบสนองไม่ได้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาของการวัด ประการที่ห้า สัญญาณไฟฟ้าของเซ็นเซอร์ไม่มีอักขระระเบิดและเมื่อเปิดเครื่องทันทีได้รับค่าคงที่ ข้อดีอื่น ๆ ของมันคือ: การส่งสัญญาณโดยไม่ผิดเพี้ยน, ลักษณะการส่งสัญญาณแบบไม่สัมผัส, อายุการใช้งานที่ไม่จำกัดในทางปฏิบัติ, ช่วงความถี่ขนาดใหญ่ ฯลฯ อย่างไรก็ตาม มันก็มีข้อเสียเช่นกัน โดยหลักๆ แล้วคือความไวต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ฮอลล์เซนเซอร์
ฮอลล์เซนเซอร์

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ Hall เซ็นเซอร์ Hall เป็นโครงสร้างแบบ slot-hole ที่มีสารกึ่งตัวนำอยู่ด้านหนึ่งและแม่เหล็กถาวรที่อีกด้านหนึ่ง เมื่อกระแสไหลในสนามแม่เหล็ก แรงกระทำกับอิเล็กตรอน ซึ่งเวกเตอร์นั้นตั้งฉากกับทั้งกระแสและสนาม ในกรณีนี้ จะมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นที่ด้านข้างของจาน ในช่องว่างของเซ็นเซอร์จะมีหน้าจอซึ่งเส้นแรงถูกปิด ช่วยป้องกันการก่อตัวของความต่างศักย์บนจาน หากไม่มีหน้าจอในช่องว่าง ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็ก ความต่างศักย์จะถูกลบออกจากเพลตเซมิคอนดักเตอร์ เมื่อหน้าจอ (ใบพัด) ผ่านช่องว่าง การเหนี่ยวนำบนวงจรรวมจะเป็นศูนย์ และแรงดันไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุต

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ฮอลล์
หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ฮอลล์

เซ็นเซอร์ Hall และอุปกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบิน ยานยนต์ เครื่องมือวัด และอุตสาหกรรมอื่น ๆ อีกมากมาย ผลิตโดยบริษัทที่มีชื่อเสียงเช่น Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device และอื่นๆ อีกมากมาย

เซ็นเซอร์ฮอลล์ หลักการทำงาน
เซ็นเซอร์ฮอลล์ หลักการทำงาน

ที่พบมากที่สุดคือคีย์ที่เรียกว่าเซ็นเซอร์ Hall เอาต์พุตซึ่งจะเปลี่ยนสถานะทางลอจิคัลหากสนามแม่เหล็กเกินค่าที่กำหนด เซ็นเซอร์เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในมอเตอร์ไฟฟ้าแบบไม่มีแปรงถ่าน เช่น เซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์ (RPS) ฮอลล์ลอจิกเซนเซอร์ใช้ในอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ ระบบจุดระเบิด เครื่องอ่านการ์ดแม่เหล็ก กุญแจ รีเลย์แบบไร้สัมผัส ฯลฯ เซนเซอร์เชิงเส้นแบบอินทิกรัลใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งใช้ในการวัดการเคลื่อนที่เชิงเส้นหรือเชิงมุมและกระแสไฟฟ้า

แนะนำ: