Датчики Холла основаны на эффекте Холла.Эффект Холла — основной метод исследования свойств полупроводниковых материалов.Коэффициент Холла, измеренный с помощью эксперимента по эффекту Холла, может определять важные параметры, такие как тип проводимости, концентрация носителей и подвижность носителей полупроводниковых материалов.
Классификация
Датчики Холла делятся на линейные датчики Холла и переключающие датчики Холла.
1. Линейный датчик Холла состоит из элемента Холла, линейного усилителя и эмиттерного повторителя и выдает аналоговую величину.
2. Датчик Холла переключающего типа состоит из регулятора напряжения, элемента Холла, дифференциального усилителя, триггера Шмитта и выходного каскада и выдает цифровые величины.
Элементы, изготовленные из полупроводниковых материалов на основе эффекта Холла, называются элементами Холла.Его преимущества заключаются в чувствительности к магнитным полям, простой конструкции, небольшом размере, широкой частотной характеристике, большом изменении выходного напряжения и длительном сроке службы.Поэтому он широко используется в области измерений, автоматизации, компьютерных и информационных технологий.
Mдругое приложение
Датчики Холла широко используются в качестве датчиков положения, измерения скорости вращения, концевых выключателей и измерения расхода.Некоторые устройства работают на основе эффекта Холла, например датчики тока на эффекте Холла, лепестковые переключатели на эффекте Холла и датчики напряженности магнитного поля на эффекте Холла.Далее в основном описываются датчик положения, датчик скорости вращения и датчик температуры или давления.
1. Датчик положения
Датчики Холла используются для определения скользящего движения. В датчиках этого типа между элементом Холла и магнитом будет строго контролируемый зазор, а индуцированное магнитное поле будет меняться, когда магнит движется вперед и назад в фиксированном зазоре.Когда элемент находится вблизи северного полюса, поле будет отрицательным, а когда элемент находится вблизи южного полюса, магнитное поле будет положительным.Эти датчики также называются датчиками приближения и используются для точного позиционирования.
2. Датчик скорости
При измерении скорости датчик Холла располагается неподвижно напротив вращающегося магнита.Этот вращающийся магнит генерирует магнитное поле, необходимое для работы датчика или элемента Холла.Расположение вращающихся магнитов может варьироваться в зависимости от удобства применения.Некоторые из этих устройств предусматривают установку одного магнита на вал или ступицу или использование кольцевых магнитов.Датчик Холла излучает выходной импульс каждый раз, когда он обращен к магниту.Кроме того, эти импульсы контролируются процессором для определения и отображения скорости в об/мин.Эти датчики могут быть датчиками с цифровым или линейным аналоговым выходом.
3. Датчик температуры или давления
Датчики Холла также могут использоваться в качестве датчиков давления и температуры. Эти датчики объединены с диафрагмой, отклоняющей давление, с соответствующими магнитами, а магнитный узел сильфона приводит в движение элемент Холла вперед и назад.
При измерении давления сильфоны подвергаются расширению и сжатию.Изменения в сильфоне приводят к перемещению магнитного узла ближе к элементу на эффекте Холла.Следовательно, результирующее выходное напряжение пропорционально приложенному давлению.
В случае измерения температуры сильфонный узел герметизируется газом с известными характеристиками теплового расширения.Когда камера нагревается, газ внутри сильфона расширяется, в результате чего датчик генерирует напряжение, пропорциональное температуре.
Время публикации: 16 ноября 2022 г.