Шта је Халл сензор и где се користи?

Принцип рада и врсте

Употреба сензора у различитим уређајима (посебно у таблету) објашњава се њиховом способношћу да реагују на промене поља и искључе се када се магнетни поклопац кућишта затвори. Због овог својства уграђени су у веш машине, што вам омогућава контролу брзине ротације бубња. Једноставно речено - Халл сензор се користи као тахометар.

Историја референца

Да бисте разумели принцип деловања овог елемента, требаће вам мали излет у историју. 1879. амерички физичар Халл открио је занимљиву појаву везану за понашање проводника са струјом у магнетном пољу. Испитивање је показало да ако се кроз бакарну плочу постављену између магнета проведе струја, потенцијална разлика ће се појавити на њеним бочним странама. Поставља се логично питање: како проверити напон код куће?

Показало се да у пракси може бити мерите мултиметером или било који други уређај који има одговарајућа ограничења. Исто се може учинити са било којим одговарајућим тестером или сличним инструментом.

Повезаност бројила потврђује да се електрони у покрету одбацују у страну под утицајем магнетног поља (окомито на смер њиховог кретања).

Важно! Јачина овог одступања или разлика потенцијала пропорционална је "снази" магнета и струји кроз плочу.

На основу тога Халл је закључио да је такав проводник добро средство за мерење магнетног поља. Деловање посебног осетљивог елемента који се зове Халл сензор заснован је на овом ефекту. Схвативши како то функционише у сваком конкретном уређају, можете бити сигурни у коначну асимилацију његовог принципа рада.

Класификација

Важно је разумети шта су Халлови сензори и по ком су принципу они обично класификовани. Према карактеристикама рада и зашто је потребан или по својој предвиђеној намјени, Халлов сензор може имати различите изведбе. Једна од сорти су аналогни уређаји који на излазу производе континуирани сигнал.

Супротно томе, дигитални елемент има само два дискретна стања („нула“ и „једно“). Ова врста уређаја може бити једнополна или имати биполарни тип.Први од њих делује када се открије поље било које поларности и искључи кад нестане. Односно, једнополарни дигитални сензор реагује само на одсуство или присуство магнетне напетости. Разматране карактеристике сваке подврсте такође помажу да се схвати шта је то - Халлов сензор.

Униполарни сензори прелазе на „јединицу“ само када поље досегне ниво прага и нису у стању да утврде његово присуство код слабих напетости. Наведена особина значајан је минус таквих уређаја, што значајно ограничава обим њихове примене. Биполарни сензор се активира узимајући у обзир поларитет магнетног поља, од којих један укључује, а други га искључује.

Уобичајена графичка ознака уређаја ове класе приказана је на слици испод:

Примери уређаја и употребе

Најједноставнији систем са Халл сензором укључује следеће елементе:

1. Стални магнет (његова функција је стварање магнетног поља).
2. Покретни ротор са сечивима или зубима.
3. Специјална шипка направљена од магнетног материјала (магнетно језгро).
4. Пластично кућиште.

Поред тога, техничка карактеристика сензора предвиђа употребу микрострујних склопова који су укључени у поступак мерења.

Принцип рада овог уређаја могуће је разумети ако се упознате са детаљним дијаграмом укључивања Халл сензора у мерну зону. Дијаграм везе и суштина сензора могу бити представљени на следећи начин:

• У празнини коју формирају половине магнетног круга, ножеви металног ротора се крећу.
• Када се окрећу, долази до периодичног померања магнетног флукса.
• Интегрисани микро круг омогућава одређивање нултог индекса индукције (у тим тренуцима напон на његовом излазу је максималан).
• Учесталост таквих рафала, израчуната помоћу истог чипа, користи се за процену брзине ротације контролисаног предмета (на пример, осовина мотора у мотоциклу).

Да би се овај процес нормално одвијао, када је сензор укључен у мерни круг, мора се узети у обзир тачка овог узорка (може бити различита).

Резимирајући разматрану шему, треба претпоставити да су сензори ове класе способни да мере брзину ротације радилице било ког возила у покрету. Универзалност сензора, која не искључује, на пример, могућност да га инсталирате у скутер, омогућава вам употребу Халсовог сензора не само у сложеним техничким уређајима, већ и у обичним кућанским апаратима.

Примена у систему паљења и веш машинама

Када користите Халл сензор у систему паљења возила, може се користити за фиксирање момента отварања разводника. У овом случају, ради као аналогни претварач, који одређује тренутке прекида напајања у возилу. Његова примена у оперативним модулима веш машине заснива се на истом принципу који омогућава утврђивање повећања тежине веша брзином ротације бубња.

Халл сензори су уграђени у неким узорцима мерне опреме. Најчешће су опремљени бесконтактним стезаљкама које се користе за мерење струје у проводницима. Уграђени уређај реагује на промене електромагнетног поља генерисаног око кабла за напајање. Поред тога, погодан је за плинске дршке електричног бицикла, омогућава вам контролу угла ротације.

У домаћим условима

На рачунарским тастатурама ови уређаји омогућавају бесконтактни начин узимања информација. Сензор, који је део кућног ПЦ рачунара, може да контролише поларитет намотаја ротора, односно да промени смер његове ротације.

Када нарочито користите такав елемент у паметном телефону, он омогућава искључивање уређаја када га ставите у кућиште са „магнетним“ затварачем.

С обзиром на примену Халл сензора једноставним речима, можемо рећи да је његова употреба у техничком пољу практично неограничена.На пример, у електронском конструктору Ардуино постоји комплет са таквим сензором, који у пракси омогућава илустрацију Халлове ефекта.

Ово није једини пример његове употребе у образовне сврхе, помажући почетницима да разумеју како повезати и користити сензоре структурних поља.

Закључно, напомињемо да недостаци Халл сензора укључују њихову осетљивост на електромагнетне сметње које се често јављају у радним круговима. Поред тога, употреба сложених електронских модула у дизајну уређаја у одређеној мери утиче на његову поузданост, помало га смањујући. Ови недостаци сензора не сматрају се његовим недостацима, већ се једноставно узимају у обзир приликом рада са опремом.

Сада знате шта је Халл сензор, како функционише и зашто вам треба. Надамо се да су пружене информације биле корисне и занимљиве!

Сродни материјали:

• Шта је оптерећење ћелија и како је уређено
• Чему служи крајњи прекидач?
• Која је разлика између наизменичне и једносмерне струје