Hall-sensorer är baserade på Hall-effekten. Hall-effekten är en grundläggande metod för att studera egenskaperna hos halvledarmaterial. Hall-koefficienten som mäts med Hall-effektexperimentet kan bestämma viktiga parametrar såsom konduktivitetstyp, bärarkoncentration och bärarmobilitet för halvledarmaterial.
Klassificering
Hallsensorer är uppdelade i linjära Hallsensorer och switchande Hallsensorer.
1. Linjär Hall-sensor består av Hall-element, linjär förstärkare och emitterföljare och matar ut analog kvantitet.
2. Hall-sensorn av switchtyp består av en spänningsregulator, ett Hall-element, en differentialförstärkare, en Schmitt-trigger och ett slutsteg och matar ut digitala storheter.
Element gjorda av halvledarmaterial baserade på Hall-effekten kallas Hall-element. Den har fördelarna av att vara känslig för magnetiska fält, enkel i strukturen, liten i storlek, bred i frekvensgång, stor utspänningsvariation och lång livslängd. Därför har det använts i stor utsträckning inom områdena mätning, automation, dator och informationsteknik.
Men ansökan
Halleffektsensorer används ofta som positionssensorer, rotationshastighetsmätning, gränslägesbrytare och flödesmätning. Vissa enheter fungerar baserat på Hall-effekten, såsom Hall-effektströmsensorer, Hall-effekt-bladomkopplare och Hall-effektsensorer för magnetfältstyrka. Därefter beskrivs huvudsakligen positionssensorn, rotationshastighetssensorn och temperatur- eller trycksensorn.
1. Positionsgivare
Halleffektsensorer används för att känna av glidande rörelse, i denna typ av sensor kommer det att finnas ett hårt kontrollerat gap mellan hallelementet och magneten, och det inducerade magnetfältet kommer att förändras när magneten rör sig fram och tillbaka vid det fasta gapet. När elementet är nära nordpolen kommer fältet att vara negativt, och när elementet är nära sydpolen kommer magnetfältet att vara positivt. Dessa sensorer kallas även närhetssensorer och används för exakt positionering.
2. Hastighetssensor
Vid hastighetsavkänning placeras Hall-effektsensorn fast vänd mot den roterande magneten. Denna roterande magnet genererar det magnetiska fält som krävs för att driva sensorn eller Hall-elementet. Arrangemanget av de roterande magneterna kan variera beroende på applikationens bekvämlighet. Några av dessa arrangemang är genom att montera en enda magnet på axeln eller navet eller genom att använda ringmagneter. Hall-sensorn avger en utpuls varje gång den är vänd mot magneten. Dessutom styrs dessa pulser av processorn för att bestämma och visa hastigheten i RPM. Dessa sensorer kan vara digitala eller linjära analoga utgångssensorer.
3. Temperatur- eller tryckgivare
Halleffektsensorer kan även användas som tryck- och temperatursensorer, dessa sensorer kombineras med ett tryckavledande membran med lämpliga magneter, och den magnetiska sammansättningen av bälgen aktiverar Halleffektelementet fram och tillbaka.
Vid tryckmätning utsätts bälgen för expansion och sammandragning. Förändringar i bälgen gör att den magnetiska enheten flyttas närmare Hall-effektelementet. Därför är den resulterande utspänningen proportionell mot det applicerade trycket.
Vid temperaturmätningar tätas bälgaggregatet med en gas med kända termiska expansionsegenskaper. När kammaren värms upp expanderar gasen inuti bälgen, vilket gör att sensorn genererar en spänning som är proportionell mot temperaturen.
Posttid: 2022-nov-16