Ano ang isang sensor ng Hall at saan ito ginagamit?

Prinsipyo ng operasyon at uri

Ang paggamit ng mga sensor sa iba't ibang mga aparato (sa tablet, sa partikular) ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kanilang kakayahang tumugon sa mga pagbabago sa larangan at patayin kapag ang magnetic na takip ng kaso ay sarado. Dahil sa pag-aari na ito, naka-install ang mga ito sa mga washing machine, na nagpapahintulot sa iyo na kontrolin ang bilis ng pag-ikot ng tambol. Sa mga simpleng termino - dito ginagamit ang sensor ng Hall bilang isang tachometer.

Makasaysayang background

Upang maunawaan ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng elementong ito, kakailanganin mo ang isang maliit na ekskursiyon sa kasaysayan. Noong 1879, natuklasan ng American physicist Hall ang isang kawili-wiling kababalaghan na nauugnay sa pag-uugali ng isang conductor na may kasalukuyang sa isang magnetic field. Ipinakita ng pagsubok na kung ang isang kasalukuyang dumaan sa isang plate na tanso na nakalagay sa pagitan ng mga magnet, isang potensyal na pagkakaiba ang lilitaw sa mga lateral na mukha nito. Ang isang lohikal na tanong ay lumitaw: kung paano suriin ang boltahe na ito sa bahay?

Ito ay naging sa pagsasanay maaari itong sukatin sa isang multimeter o anumang iba pang aparato na may naaangkop na mga limitasyon. Ang parehong ay maaaring gawin sa anumang naaangkop na tester o katulad na instrumento.

Ang koneksyon ng metro ay nagpapatunay na ang gumagalaw na mga electron ay naipihit sa gilid sa ilalim ng impluwensya ng magnetic field (patayo sa direksyon ng kanilang paggalaw).

Mahalaga! Ang laki ng paglihis o potensyal na pagkakaiba na ito ay proporsyonal sa "kapangyarihan" ng mga magnet at kasalukuyang sa pamamagitan ng plato.

Sa batayan na ito, napagpasyahan ni Hall na ang gayong conductor ay isang mahusay na tool para sa pagsukat ng magnetic field. Ang operasyon ng isang espesyal na sensitibong elemento na tinatawag na Hall sensor ay batay sa epekto na ito. Napag-isipan kung paano ito gumagana sa bawat partikular na aparato, maaari kang maging sigurado sa pangwakas na asimilasyon ng prinsipyo sa pagpapatakbo nito.

Pag-uuri

Mahalagang maunawaan kung ano ang mga sensor ng Hall, at sa anong prinsipyo ay karaniwang naiuri. Ayon sa mga tampok ng trabaho at kung bakit kinakailangan o para sa nais na layunin nito, ang sensor ng Hall ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga disenyo. Ang isa sa mga varieties ay mga aparato ng analog na gumagawa ng isang patuloy na signal sa output.

Sa kaibahan, ang isang digital na elemento ay may lamang dalawang estado ng discrete ("zero" at "isa"). Ang ganitong uri ng aparato ay maaaring maging unipolar o magkaroon ng isang uri ng bipolar.Ang una sa mga ito ay gumagana kapag ang isang patlang ng anumang polarity ay napansin at patayin kapag nawala ito. Iyon ay, ang isang unipolar digital sensor ay tumugon lamang sa kawalan o pagkakaroon ng magnetic tension. Ang mga itinuturing na tampok ng bawat isa sa mga subspecies ay makakatulong din upang maunawaan kung ano ito - isang sensor ng Hall.

Ang mga unipolar sensor ay lumipat lamang sa "yunit" kapag ang patlang naabot ang antas ng threshold at hindi matukoy ang pagkakaroon nito sa mga mahina na tensyon. Ang ipinahiwatig na pag-aari ay isang makabuluhang minus ng naturang mga aparato, na makabuluhang nililimitahan ang saklaw ng kanilang aplikasyon. Ang bipolar sensor ay na-trigger na isinasaalang-alang ang polarity ng magnetic field, isa sa kung saan ito ay nakabukas, at ang iba pa ay patayin ito.

Ang maginoo na graphic designation ng mga aparato ng klase na ito ay ipinapakita sa larawan sa ibaba:

Mga halimbawa ng aparato at paggamit

Ang pinakasimpleng sistema na may isang sensor ng Hall ay kasama ang mga sumusunod na elemento:

1. Permanenteng magnet (ang pagpapaandar nito ay upang lumikha ng isang magnetic field).
2. Movable rotor na may mga blades o ngipin.
3. Isang espesyal na pangunahing gawa sa magnetic material (magnetic core).
4. Kaso plastik.

Bilang karagdagan, ang teknikal na katangian ng sensor ay nagbibigay para sa paggamit ng mga microcircuits na kasangkot sa proseso ng pagsukat.

Posible na maunawaan ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng aparatong ito kung pamilyar ka sa detalyadong diagram ng pagsasama ng sensor ng Hall sa zone ng pagsukat. Ang diagram ng koneksyon at ang kakanyahan ng sensor ay maaaring kinakatawan tulad ng mga sumusunod:

• Sa puwang na nabuo ng mga halves ng magnetic circuit, lumipat ang mga blades ng metal rotor.
• Sa panahon ng kanilang pag-ikot, nangyayari ang pana-panahong shunting ng magnetic flux.
• Ang pinagsamang microcircuit ay nagbibigay para sa pagpapasiya ng isang zero induction index (sa mga sandaling ito ang boltahe sa output nito ay maximum).
• Ang dalas ng naturang mga pagsabog, na kinakalkula ng parehong chip, ay ginagamit upang hatulan ang bilis ng pag-ikot ng isang kinokontrol na bagay (halimbawa ng isang baras sa motor sa isang motorsiklo, halimbawa).

Upang ang proseso na ito ay magpatuloy nang normal, kapag ang sensor ay kasama sa pagsukat ng circuit, ang pinout ng sample na ito ay dapat isaalang-alang (maaari itong magkakaiba).

Pagbubuod ng isinasaalang-alang na pamamaraan, dapat itong isipin na ang mga sensor ng klase na ito ay may kakayahang masukat ang bilis ng pag-ikot ng crankshaft ng anumang gumagalaw na sasakyan. Ang unibersidad ng sensor, na hindi ibubukod ang posibilidad na mai-install ito sa isang scooter, halimbawa, ay nagbibigay-daan sa iyo upang magamit ang Hall sensor hindi lamang sa mga kumplikadong teknikal na aparato, kundi pati na rin sa mga ordinaryong kagamitan sa sambahayan.

Application sa sistema ng pag-aapoy at mga washing machine

Kapag ginagamit ang sensor ng Hall sa sistema ng pag-aapoy ng sasakyan, maaari itong magamit upang ayusin ang sandali ng pagbubukas ng distributor. Sa kasong ito, ito ay gumagana bilang isang analog converter, na tinutukoy ang mga sandali ng pagkagambala ng suplay ng kuryente sa ibabaw. Ang application nito sa operating modules ng washing machine ay batay sa parehong prinsipyo, na nagbibigay-daan sa pagtukoy ng pagtaas sa bigat ng paglalaba sa pamamagitan ng bilis ng pag-ikot ng tambol.

Ang mga sensor ng Hall ay naka-install sa ilang mga halimbawa ng mga kagamitan sa pagsukat. Kadalasan ang mga ito ay nilagyan ng mga contact na clamp na ginagamit upang masukat ang kasalukuyang sa mga conductor. Ang built-in na aparato ay tumugon sa mga pagbabago sa larangan ng electromagnetic na nabuo sa paligid ng power cable. Bilang karagdagan, angkop ito para sa paghawak ng gas ng isang de-koryenteng bisikleta, na nagpapahintulot sa iyo na kontrolin ang anggulo ng pag-ikot.

Sa mga kondisyon sa domestic

Sa mga computer keyboard, ang mga aparatong ito ay nagbibigay ng isang hindi contact na paraan ng pagkuha ng impormasyon. Ang sensor, na bahagi ng PC ng sambahayan na palamigan, ay makontrol ang polaridad ng mga rotor windings, iyon ay, baguhin ang direksyon ng pag-ikot nito.

Kapag gumagamit ng tulad ng isang elemento sa isang smartphone, lalo na, nagbibigay ito ng pag-off ng aparato kapag inilalagay ito sa isang kaso na may isang "magnetic" fastener.

Isinasaalang-alang ang aplikasyon ng mga sensor ng Hall sa mga simpleng salita, masasabi nating ang paggamit nito sa larangan ng teknikal ay halos walang limitasyong.Sa elektronikong tagapagtayo ng Arduino, halimbawa, mayroong isang kit na may tulad na sensor, na nagbibigay-daan sa kasanayan upang mailarawan ang epekto ng Hall.

Hindi lamang ito ang halimbawa ng paggamit nito para sa mga layuning pang-edukasyon, na tumutulong sa mga gumagamit ng baguhan na maunawaan kung paano kumonekta at gumamit ng mga sensor na istraktura ng patlang.

Sa konklusyon, napapansin namin na ang mga kawalan ng mga sensor ng Hall ay kasama ang kanilang pagiging sensitibo sa pagkagambala sa electromagnetic, na madalas na nangyayari sa mga operating circuit. Bilang karagdagan, ang paggamit ng mga kumplikadong electronic module sa disenyo ng aparato sa ilang mga lawak ay nakakaapekto sa pagiging maaasahan nito, na bahagyang binabawasan ito. Ang mga kawalan ng sensor na ito ay hindi isinasaalang-alang bilang mga depekto nito, ngunit isinasaalang-alang lamang kapag nagtatrabaho sa kagamitan.

Ngayon alam mo kung ano ang isang sensor ng Hall, kung paano ito gumagana at kung bakit kailangan mo ito. Inaasahan namin na ang ibinigay na impormasyon ay kapaki-pakinabang at kawili-wili!

Mga kaugnay na materyales:

• Ano ang isang load cell at kung paano ito ay nakaayos
• Ano ang mga limitasyon para sa?
• Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng alternating kasalukuyang at direktang kasalukuyang