Hallove snímače sú široko používané v moderných elektronických riadiacich systémoch inštalovaných v rôznych druhoch zariadení (foto nižšie).
S ich pomocou je možné realizovať množstvo funkcií, ktoré uľahčujú prácu so zariadeniami a strojmi. Preto je také dôležité pochopiť, o čo ide, a pochopiť princíp fungovania.
Princíp činnosti
Hallove snímače (alebo polohové snímače) sú citlivé prvky, ktoré reagujú na veľkosť magnetického poľa pôsobiaceho na ne. Je pohodlnejšie predstavovať ich prácu vo forme série štátov, ktoré sú popísané nižšie:
- Keď elektrický prúd prechádza doskou snímača, elektróny sa pohybujú v jeho vodivom tele v priamke (pozdĺžnej osi).
- Ak na ňu začne pôsobiť vonkajšie magnetické pole, potom sú podľa Lorentzovho zákona náboje ovplyvnené priečnymi silami.
- V tomto prípade sú negatívne nabité častice vychýlené na jednu stranu platne a otvory, ktoré zostávajú na ich mieste, sa hromadia na druhej.
- To vytvára potenciálny rozdiel na bočných plochách snímača.
- Je to priamo úmerné sile použitého magnetického poľa.
Ďalšie informácie: Odborníci stručne interpretujú tento efekt nasledovne: ak je vodič s konštantným prúdom umiestnený do vonkajšieho magnetického poľa, potom sa v ňom objaví priečny potenciálny rozdiel.
Posledne menované sa nazýva Hallove napätie, ktoré slúži na odhad veľkosti externe použitého poľa.
Typy a oblasti použitia
Existujú dva typy Hallove snímače: digitálne a analógové. Prvé reagujú na prítomnosť alebo neprítomnosť magnetického poľa. Keď jeho intenzita dosiahne určitú úroveň, senzor vygeneruje signál („jeden“). Ak sa limit nedosiahne, vníma sa to ako jeho absencia alebo nulová úroveň. Nevýhody senzorov tento typ zahŕňa prítomnosť mŕtveho pásma, kde parameter, ktorý zaujíma používateľa, nie je kontrolované. Analógový snímač pracuje na lineárnom princípe a nepretržite prevádza intenzitu magnetického poľa na potenciálny rozdiel.
Zoznam možných aplikácií Hallovho javu je dosť dlhý. Senzory vytvorené na jeho základe sa používajú v rôznych zariadeniach, kde je potrebné merať a riadiť intenzitu poľa e / m a veľkosť prúdu vo vodiči. Na rozdiel od iných typov meračov (napríklad prúdové transformátory) merajú aj jednosmerný prúd. Hallov efekt je široko používaný v elektrických motoroch a v automobilovej elektronike (najmä v zapaľovacích systémoch).
Praktický príklad
Najjednoduchší Hallov senzor predstavený v jednej z možných verzií pozostáva z nasledujúcich hlavných komponentov:
- Permanentný magnet.
- Tieniaci rotor s pracovnými štrbinami.
- Samotný snímací prvok s prívodnými vodičmi (foto nižšie).
Fungovanie takéhoto zariadenia je založené na princípe posunu magnetického toku pomocou clony rotujúceho rotora. Na základe veľkosti generovaného prúdu možno odhadnúť otáčky motora.