Hallovi senzori široko se koriste u suvremenim elektroničkim sustavima upravljanja instaliranim u različitim vrstama opreme (fotografija dolje).
Uz njihovu pomoć moguće je implementirati brojne funkcije koje olakšavaju rad s uređajima i strojevima. Stoga je toliko važno razumjeti što su oni i razumjeti princip djelovanja.
Načelo rada
Hallovi senzori (ili senzori položaja) su osjetljivi elementi koji reagiraju na veličinu magnetskog polja koje djeluje na njih. Prikladnije je predstaviti njihov rad u obliku niza stanja, opisanih u nastavku:
- Kad električna struja prolazi kroz ploču senzora, elektroni se u njezinu provodnom tijelu pomiču pravocrtno (duž uzdužne osi).
- Ako na njega počne djelovati vanjsko magnetsko polje, prema Lorentzovom zakonu na naboje utječu poprečne sile.
- U tom se slučaju negativno nabijene čestice skreću na jednu stranu ploče, a rupe koje ostaju na njihovom mjestu nakupljaju se na drugoj.
- To stvara potencijalnu razliku na bočnim površinama senzora.
- Izravno je proporcionalan jakosti primijenjenog magnetskog polja.
Dodatne informacije: Stručnjaci ukratko tumače ovaj efekt na sljedeći način: ako se vodič istosmjerne struje postavi u vanjsko magnetsko polje, tada će se u njemu pojaviti poprečna razlika potencijala.
Potonji se naziva Hall-ovim naponom, koji služi za procjenu veličine vanjski primijenjenog polja.
Vrste i područja primjene
Postoje dvije vrste Hallovi senzori: digitalni i analogni. Prvi reagiraju na prisutnost ili odsutnost magnetskog polja. Kad njegov intenzitet dosegne određenu razinu, senzor generira signal ("jedan"). Ako se granica ne dosegne, doživljava se kao odsutnost ili nulta razina U nedostatke senzora ovaj tip uključuje prisutnost mrtve zone, gdje parametar od interesa za korisnika nije upravljan. Analogni senzor radi na linearnom principu, kontinuirano pretvarajući snagu magnetskog polja u potencijalnu razliku.
Popis mogućih primjena Hallovog efekta prilično je dugačak. Senzori stvoreni na njezinoj osnovi koriste se u raznim uređajima gdje je potrebno mjeriti i kontrolirati intenzitet e / m polja i veličinu struje u vodiču. Za razliku od ostalih vrsta brojila (npr. Strujnih transformatora), oni također mjere istosmjernu struju. Hallov efekt široko se koristi u električnim motorima i u automobilskoj elektronici (posebno u sustavima paljenja).
Praktični primjer
Najjednostavniji Hall senzor, predstavljen u jednoj od mogućih inačica, sastoji se od sljedećih glavnih komponenata:
- Trajni magnet.
- Zaštitni rotor s radnim utorima.
- Sam osjetni element s olovnim žicama (fotografija dolje).
Rad takvog uređaja temelji se na principu manevriranja magnetskog toka zaslonom rotirajućeg rotora. Veličinom generirane struje može se procijeniti broj okretaja motora.