Reed-kontakter og Hall-effektsensorer

Reed-kontakter og Hall-effektsensorer

Reed-kontakter og Hall-effektsensorer
Magnetiske sensorer bruges i alt fra biler til mobiltelefoner. Hvilken magnet skal jeg bruge til min magnetiske sensor? Skal jeg bruge en Hall-effektsensor eller en reed-kontakt? Hvordan skal magneten orienteres i forhold til sensoren? Hvilke tolerancer skal jeg være opmærksom på? Lær mere med en K&J-gennemgang af, hvordan man specificerer en magnet-sensor-kombination.

Hvad er en Reed-switch?

To Hall-effektsensorer og en reed-kontakt. Reed-kontakten er til højre.
Reed-kontakten er en elektrisk afbryder, der drives af et påført magnetfelt. Den består af et par kontakter på jernholdige metalrør i en lufttæt glaskappe. Kontakterne er normalt åbne og danner ingen elektrisk kontakt. Afbryderen aktiveres (lukkes) ved at bringe en magnet i nærheden af afbryderen. Når magneten trækkes væk, vender reed-kontakten tilbage til sin oprindelige position.

Hvad er en Hall-effektsensor?
En Hall-effektsensor er en transducer, der varierer sin udgangsspænding som reaktion på ændringer i magnetfeltet. På nogle måder kan Hall-effektsensorer i sidste ende udføre en lignende funktion som en reed-kontakt, men uden bevægelige dele. Tænk på den som en solid-state-komponent, der er god til digitale applikationer.

Hvilken af disse to sensorer der er den rigtige til din anvendelse afhænger af en række ting. Faktorer omfatter pris, magnetorientering, frekvensområde (reed-kontakter kan typisk ikke bruges over 10 kHz), signalbounce og designet af det tilhørende logikkredsløb.

Magnet – Sensororientering
En vigtig forskel mellem reed-kontakter og Hall-effektsensorer er den korrekte orientering, der kræves for en aktiverende magnet. Hall-effektsensorer aktiveres, når et magnetfelt, der er vinkelret på solid-state-sensoren, påføres. De fleste ser efter, at magnetens sydpol vender mod en angivet placering på sensoren, men tjek specifikationsarket for din sensor. Hvis du drejer magneten baglæns eller sidelæns, aktiveres sensoren ikke.

Reed-kontakter er en mekanisk enhed med bevægelige dele. Den består af to ferromagnetiske ledninger adskilt af et lille mellemrum. I nærvær af et magnetfelt, der er parallelt med disse ledninger, vil de røre hinanden og skabe elektrisk kontakt. Med andre ord skal magnetens magnetiske akse være parallel med reed-kontaktens lange akse. Hamlin, en producent af reed-kontakter, har en fremragende applikationsnote om emnet. Den indeholder gode diagrammer, der viser de områder og retninger, hvor sensoren vil aktiveres.
Korrekt magnetorientering: En Hall-effektsensor (venstre) vs. en reed-kontakt (højre)
Det skal bemærkes, at andre konfigurationer er mulige og ofte anvendes. For eksempel kan Hall-effektsensorer detektere stålblade på en roterende "ventilator". Ventilatorens stålblade passerer mellem en stationær magnet og en stationær sensor. Når stålet er mellem de to, omdirigeres magnetfeltet væk fra sensoren (blokeres), og kontakten åbner. Når stålet bevæger sig væk, lukker magneten kontakten.