Hall sensörleri, Hall etkisine dayanır. Hall etkisi, yarı iletken malzemelerin özelliklerini incelemek için temel bir yöntemdir. Hall etkisi deneyi ile ölçülen Hall katsayısı, yarı iletken malzemelerin iletkenlik türü, taşıyıcı konsantrasyonu ve taşıyıcı hareketliliği gibi önemli parametreleri belirleyebilir.
Sınıflandırma
Hall sensörleri doğrusal Hall sensörleri ve anahtarlamalı Hall sensörleri olarak ikiye ayrılır.
1. Lineer Hall sensörü, Hall elemanı, lineer amplifikatör ve emitör izleyiciden oluşur ve analog nicelik çıkışı verir.
2. Anahtar tipi Hall sensörü, bir voltaj regülatörü, bir Hall elemanı, bir diferansiyel amplifikatör, bir Schmitt tetikleyici ve bir çıkış katından oluşur ve dijital nicelikleri çıkış olarak verir.
Hall etkisine dayalı yarı iletken malzemelerden üretilen elemanlara Hall elemanları denir. Manyetik alanlara duyarlı olma, basit yapı, küçük boyut, geniş frekans tepkisi, yüksek çıkış voltajı değişimi ve uzun kullanım ömrü gibi avantajlara sahiptir. Bu nedenle ölçüm, otomasyon, bilgisayar ve bilgi teknolojileri alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Main uygulaması
Hall etkisi sensörleri, konum sensörleri, dönüş hızı ölçümü, limit anahtarları ve akış ölçümü olarak yaygın olarak kullanılır. Hall etkisi akım sensörleri, Hall etkisi yaprak anahtarları ve Hall etkisi manyetik alan şiddeti sensörleri gibi bazı cihazlar Hall etkisine dayanarak çalışır. Ardından, konum sensörü, dönüş hızı sensörü ve sıcaklık veya basınç sensörü temel olarak açıklanmaktadır.
1. Pozisyon sensörü
Hall etkisi sensörleri kayma hareketini algılamak için kullanılır. Bu sensör türünde, Hall elemanı ile mıknatıs arasında sıkı bir şekilde kontrol edilen bir boşluk bulunur ve mıknatıs sabit boşlukta ileri geri hareket ettikçe indüklenen manyetik alan değişir. Eleman kuzey kutbuna yakın olduğunda alan negatif, güney kutbuna yakın olduğunda ise manyetik alan pozitif olur. Bu sensörlere yakınlık sensörleri de denir ve hassas konumlandırma için kullanılırlar.
2. Hız sensörü
Hız algılamada, Hall etkisi sensörü dönen mıknatısa sabit bir şekilde yerleştirilir. Bu dönen mıknatıs, sensörü veya Hall elemanını çalıştırmak için gereken manyetik alanı oluşturur. Dönen mıknatısların yerleşimi, uygulamanın kolaylığına bağlı olarak değişiklik gösterebilir. Bu düzenlemelerden bazıları, şaft veya göbeğe tek bir mıknatıs monte edilerek veya halka mıknatıslar kullanılarak yapılır. Hall sensörü, mıknatısa her baktığında bir çıkış darbesi yayar. Ayrıca, bu darbeler işlemci tarafından kontrol edilerek hızı RPM cinsinden belirler ve görüntüler. Bu sensörler dijital veya doğrusal analog çıkışlı sensörler olabilir.
3. Sıcaklık veya basınç sensörü
Hall etkisi sensörleri basınç ve sıcaklık sensörü olarak da kullanılabilir, bu sensörler uygun mıknatıslara sahip bir basınç saptırıcı diyaframla birleştirilir ve körüğün manyetik düzeneği Hall etkisi elemanını ileri geri hareket ettirir.
Basınç ölçümü sırasında körükler genleşme ve büzülme hareketlerine maruz kalır. Körükteki değişiklikler, manyetik düzeneğin Hall etkisi elemanına yaklaşmasına neden olur. Bu nedenle, ortaya çıkan çıkış voltajı uygulanan basınçla orantılıdır.
Sıcaklık ölçümlerinde, körük tertibatı bilinen termal genleşme özelliklerine sahip bir gazla kapatılır. Hazne ısıtıldığında, körük içindeki gaz genleşir ve bu da sensörün sıcaklığa orantılı bir voltaj üretmesine neden olur.
Gönderim zamanı: 16 Kasım 2022