Werking en toepassingen van de Hall-effectsensor.

Hall spanning wordt ontdekt door Edwin Hall in 1879. Het Hall-effect wordt veroorzaakt door de aard van de stroom in een geleider. Veel uitvindingen maakten gebruik van deze Hall-effecttheorie. Deze theorie wordt ook gebruikt in stroomsensoren, druksensoren, vloeistofstroomsensoren enz.  Een dergelijke uitvinding die een magnetisch veld kan meten, is de Hall-effectsensor.

Hall Effect Sensor Definition

Hall-effectsensoren zijn de lineaire transducers die worden gebruikt om de grootte van het magnetische veld te meten. Deze sensoren werken volgens het Hall-effect en genereren een Hall-spanning wanneer een magnetisch veld wordt gedetecteerd, dat wordt gebruikt om de magnetische fluxdichtheid te meten.

Lineaire sensoren kunnen het brede scala aan magnetische velden meten. Naast magnetische velden worden deze sensoren ook gebruikt voor het detecteren van nabijheid, positie, snelheid. Voor deze sensoren is de uitgangsspanning recht evenredig met de grootte van het magnetische veld.

Werkingsprincipe van Hall-effectsensor

Het principe van Hall-spanning wordt gebruikt als werkingsprincipe van de Hall-effectsensor. Op een dunne strook van een geleider stromen elektronen in een rechte lijn wanneer elektriciteit wordt toegepast. Wanneer deze geladen geleider in contact komt met het magnetische veld dat loodrecht staat op de beweging van elektronen, worden de elektronen afgebogen.

Sommige elektronen worden aan de ene kant verzameld en andere aan de andere kant. Hierdoor gedraagt ​​een van de geleidervlakken zich als negatief geladen, terwijl de andere zich als positief geladen gedraagt. Hierdoor ontstaat potentiaalverschil en wordt spanning opgewekt. Deze spanning wordt de Hall-spanning genoemd.

De elektronen blijven van de ene kant van het vlak naar de andere bewegen totdat een evenwicht is bereikt tussen de kracht die wordt uitgeoefend op geladen deeltjes als gevolg van een elektrisch veld en de kracht die magnetische flux veroorzaakte die deze verandering hebben veroorzaakt. Wanneer deze scheiding stopt, geeft de Hall-spanningswaarde op dat moment de maat voor de magnetische fluxdichtheid.

Op basis van de relatie tussen Hall-spanning en magnetische fluxdichtheid zijn er twee typen Hall-effectsensoren. In de lineaire sensor is de uitgangsspanning lineair gerelateerd aan de magnetische fluxdichtheid. In de drempelsensor zal bij elke magnetische fluxdichtheid de uitgangsspanning sterk afnemen.

Hall Effect-sensoren kunnen worden gezien als lineaire transducers. Om de output van de sensor te verwerken, hebben deze een lineair circuit nodig dat een constante stuurstroom naar de sensoren kan leveren en ook het uitgangssignaal versterkt.

Toepassingen van de Hall-effectsensor

De toepassingen van Hall-effect sensoren zijn als volgt:

• In combinatie met drempeldetectie fungeren ze als een schakelaar.
• Deze worden gebruikt in uiterst betrouwbare toepassingen zoals toetsenborden.
• Hall Effect-sensoren worden gebruikt om de snelheid van wielen en assen te timen.
• Deze worden gebruikt om de positie van de permanente magneet in borstelloze elektrische gelijkstroommotoren te detecteren.
• Hall-effectsensoren zijn samen met lineaire transducers ingebed in digitale elektronische apparaten.
• De aanwezigheid van het magnetische veld detecteren in industriële toepassingen.
• Gebruikt in smartphone om te controleren of het accessoire met klepdeksel gesloten is.
• Voor contactloze meting van gelijkstroom in stroomtransformatoren wordt Hall-effectsensor gebruikt.
• Dit wordt gebruikt als een sensor om het brandstofniveau in auto's te detecteren.

Voorbeelden

Enkele voorbeelden voor de toepassing van Hall-effectsensoren zijn de stroomtransformatoren, positiedetectie, Galaxy S4-accessoires, toetsenbordschakelaar, computers, nabijheidsdetectie, snelheidsdetectie, stroomdetectietoepassingen , toerentellers, antiblokkeerremsystemen, magnetometers, gelijkstroommotoren, schijven enz...

Hall Effect-sensoren zijn verkrijgbaar in de vorm van verschillende IC's. Veel van de Hall-effectsensoren op de markt bevatten een sensorelement samen met een high-gain IC-versterker. Deze zijn door hun beschermende verpakking beschermd tegen veranderingen in het milieu. Welke van de Hall Effect-sensor-IC's heb je gebruikt?