Hall-sensorer er baseret på Hall-effekten. Hall-effekten er en grundlæggende metode til at studere egenskaberne af halvledermaterialer. Hall-koefficienten målt ved Hall-effekt-eksperimentet kan bestemme vigtige parametre såsom ledningsevnetype, bærerkoncentration og bærermobilitet af halvledermaterialer.
Klassifikation
Hall-sensorer er opdelt i lineære Hall-sensorer og skiftende Hall-sensorer.
1. En lineær Hall-sensor består af et Hall-element, en lineær forstærker og en emitterfølger og udsender en analog størrelse.
2. Hall-sensoren af kontakttypen består af en spændingsregulator, et Hall-element, en differentialforstærker, en Schmitt-trigger og et udgangstrin og udsender digitale størrelser.
Elementer lavet af halvledermaterialer baseret på Hall-effekten kaldes Hall-elementer. De har fordelene ved at være følsomme over for magnetfelter, enkle i struktur, små i størrelse, bred frekvensrespons, store variationer i udgangsspænding og lang levetid. Derfor har de været meget anvendt inden for måling, automatisering, computere og informationsteknologi.
Main-applikation
Hall-effektsensorer anvendes i vid udstrækning som positionssensorer, rotationshastighedsmåling, grænseafbrydere og flowmåling. Nogle enheder fungerer baseret på Hall-effekten, såsom Hall-effekt strømsensorer, Hall-effekt bladafbrydere og Hall-effekt magnetfeltstyrkesensorer. Dernæst beskrives hovedsageligt positionssensoren, rotationshastighedssensoren og temperatur- eller tryksensoren.
1. Positionssensor
Hall-effektsensorer bruges til at registrere glidende bevægelser. I denne type sensor vil der være et nøje kontrolleret mellemrum mellem Hall-elementet og magneten, og det inducerede magnetfelt vil ændre sig, når magneten bevæger sig frem og tilbage ved det faste mellemrum. Når elementet er nær nordpolen, vil feltet være negativt, og når elementet er nær sydpolen, vil magnetfeltet være positivt. Disse sensorer kaldes også nærhedssensorer og bruges til præcis positionering.
2. Hastighedssensor
Ved hastighedsmåling er Hall-effektsensoren placeret fast mod den roterende magnet. Denne roterende magnet genererer det magnetfelt, der kræves for at betjene sensoren eller Hall-elementet. Placeringen af de roterende magneter kan variere afhængigt af anvendelsens bekvemmelighed. Nogle af disse arrangementer er ved at montere en enkelt magnet på akslen eller navet eller ved at bruge ringmagneter. Hall-sensoren udsender en udgangspuls, hver gang den vender mod magneten. Derudover styres disse impulser af processoren for at bestemme og vise hastigheden i omdrejninger i minuttet. Disse sensorer kan være digitale eller lineære analoge udgangssensorer.
3. Temperatur- eller tryksensor
Hall-effektsensorer kan også bruges som tryk- og temperatursensorer. Disse sensorer kombineres med en trykafbøjningsmembran med passende magneter, og bælgens magnetiske samling aktiverer Hall-effektelementet frem og tilbage.
Ved trykmåling er bælgen udsat for udvidelse og sammentrækning. Ændringer i bælgen får den magnetiske enhed til at bevæge sig tættere på Hall-effektelementet. Derfor er den resulterende udgangsspænding proportional med det påførte tryk.
Ved temperaturmålinger er bælgenheden forseglet med en gas med kendte termiske udvidelsesegenskaber. Når kammeret opvarmes, udvider gassen inde i bælgen sig, hvilket får sensoren til at generere en spænding, der er proportional med temperaturen.
Opslagstidspunkt: 16. november 2022