Efectul Hall a fost descoperit în 1879 de către omul de știință american Edwin Herbert Hall. El sa ocupat de întrebarea dacă rezistența unei bobine excitate de un curent depinde de prezența unui magnet permanent lângă ea. După mii de experimente, el a descoperit că dacă direcția câmpului magnetic este perpendiculară pe direcția curentului din conductor, atunci în direcția transversală
(atât la vectorul de inducție curent cât și la câmpul magnetic), apare o tensiune Uh, numită tensiune
Hala (figura 1). Această tensiune este determinată de următoarea formulă: Uh = Rh H I sin w / d, unde Rh este coeficientul Hall, care depinde puternic de materialul conductorului; H este intensitatea câmpului magnetic; I - curent în conductor; w este unghiul dintre direcția curentului și vectorul de inducție al câmpului magnetic (dacă w = 90 °, păcatul w = 1); d este grosimea materialului.
Descoperirea contemporanilor șocați de Sala prin faptul că a reușit să măsoare tensiuni ultra-joase, deoarece materialul folosit (placa de aur) a avut un coeficient Rh foarte mic. Din acest motiv, efectul Hall a rămas o curiozitate de laborator și nu a găsit folosință decât la jumătatea acestui secol, când au fost descoperite materiale cu un coeficient Rh suficient de ridicat. Aceste materiale includ: germaniu sau siliciu ultra-pur, aliaj de magneziu, zinc și cobalt, arsenid de indiu, antimonid de indiu, arsenid de galiu. Cel mai adesea, arsenidul de indiu este utilizat în prezent deoarece are un coeficient de temperatură scăzut (mai puțin de - 0,1% / ° C) și o rezistență electrică scăzută.
Senzorul Hall comparativ cu alți senzori are o caracteristică unică: efectul de ieșire este determinat de produsul efectelor de intrare.
Datorită acestui fapt, aplicațiile senzorilor Hall sunt extinse. Vom enumera câteva dintre ele:
1) citirea datelor de pe cartele magnetice;
2) senzori de proximitate;
3) senzori de viteză;
4) măsurarea puterii;
5) multiplicatori;
6) măsurarea câmpului magnetic;
7) măsurarea curentului;
8) convertoare lineare (unghiulare);
9) capete magnetice;
10) măsurarea golurilor de aer;
11) măsurarea temperaturii.
Deoarece tensiunea Hall este mică, un amplificator operațional OU este de obicei conectat la terminalele de tensiune Hall (fig.2, a).
Dacă conectați un declanșator Schmitt la ieșirea op-ampului (figura 2b), atunci circuitul poate fi conectat la nodurile digitale. Acest circuit este un dispozitiv de prag care funcționează la un anumit nivel de intensitate a câmpului magnetic (numit uneori un comutator Hall).
Senzorii de hală sunt de obicei utilizați împreună cu magneții permanenți. În versiunea din figura 2b, senzorul este declanșat când un magnet permanent se apropie de o anumită distanță. Dacă fixați un magnet permanent, de exemplu, pe un arbore rotativ, puteți construi un contor de turație a arborelui. Este posibil și nu fixați un magnet pe o parte feromagnetică în mișcare. Figura 3 arată
schema de interacțiune în care o piesă (de exemplu, o lamă de elice) protejează câmpul magnetic al unui magnet permanent. De obicei senzorii de Hall sunt declanșați la un flux magnetic de 100-200 Gs.
Ele produc senzori de Hall cu trei direcții (figura 4, a). În cazul senzorului Hall, este instalat un tranzistor n-p-n cu un colector deschis. Figura 4, b prezintă o diagramă de conectare a unui astfel de senzor Hall la un element CMOS logic. Figura 4, c prezintă conexiunea LED-ului cu senzorul Hall.
De obicei curentul prin tranzistorul senzorului nu trebuie să depășească 20 mA. Având în vedere căderea de tensiune pe LED-ul este de aproximativ 1,5 V, este posibil să se calculeze rezistența rezistorului: R = (12 - 1.5) V / 0,02 A = 525 ohmi (selectați valoarea cea mai apropiată de o gama standard de 560 ohmi). Pentru a conecta o sarcină puternică, trebuie să instalați un amplificator curent. Figura 5 arată includerea sarcinii în rețeaua de curent alternativ printr-un triac puternic.
Curentul electrodului de comandă al triacului de 80 mA este format într-un tranzistor suplimentar - amplificatorul curent.
De obicei, câmpul magnetic al unui conductor cu curent nu este suficient de intens pentru ca senzorul Hall să funcționeze. sensibilitate
Senzorii de cameră sunt 1 ... 5 mV / Gs. Inducția magnetică a unui conductor cu curent este estimată prin formula B (Gauss) = I (A) / 4pr (inci), unde r este distanța de la axa conductorului. Prin urmare, pentru a măsura curenții slabi, se utilizează construcția din figura 6, în care un conductor cu curent împachetează un miez toroidal cu un gol, un senzor Hall instalat în spațiul gol. Cu o distanță de 1,5 mm, inducția magnetică este de 6 G / A. Pentru a măsura curenții puternici (mai mult de 25 A), se utilizează construcția din figura 7, în care un conductor cu curent este trecut printr-un miez toroidal. Materialul de bază este un ferist alsifer sau (la frecvențe înalte).
Un releu de curent poate fi construit pe comutatorul Hall. Câmpul magnetic al bobinei cu curent este închis prin comutatorul Hall (figura 8). Dacă pragul de funcționare a comutatorului Hall este de 200 G, numărul de viraje ale bobinei pentru un curent dat I este calculat prin formula N = 33 / I (A). De exemplu, pentru un curent de 100 mA este necesar să se învârtă 330 de rotații.
Tabelul 1 prezintă parametrii senzorilor Hall de la Allegro MicroSystems, Inc.
Tabelul 2 prezintă parametrii senzorilor Honeywell Hall
Articole aleatoare
Microfonul fără fir este un emițător cu putere redusă, cu modulație FM, la o frecvență fixă de 88-108 MHz. Transmițătorul este alimentat de un adaptor AC de 9V (cablurile de alimentare pentru acest adaptor sunt o antenă). M1 - electret, L1 - L4 - finisaje HF terminate. L5 L6 fara cadre - mai intai pe un dorn cu un diametru de 8 mm pentru a inversa bobina L5 - ... Citește mai mult.
Prin simpla atingere a plăcii senzorilor, puteți crește intensitatea luminii incandescente în trei etape. Dacă atingeți placa senzorică, becul se va aprinde ușor. La a doua atingere, lampa va străluci la putere medie. La a treia atingere, becul se va aprinde la putere maximă. O altă atingere va face ca lumina să se stingă. Baza controlului tactil ... Citește mai mult.
Modele: BBK-940S BBK-950SCitește mai mult.
Preamplificatorul prezentat este foarte simplu, dar distorsiune foarte scăzută. De obicei, calitatea sunetului reprodus la toate amplificator simetric depinde de acuratețea materialelor utilizate, tranzistori, condensatori și rezistențe. Element de bază R1 = 100Kohm R9 = 100Kohm C6-7 = 47uF 40V R2-3 = 82Kohm R10 = 1kOhm T1-2 = BC = 550C R4-5 22Kohm = C1-3 10uF MKT T3-4 = BC ... Citește mai mult.
O diodă este un element electronic cu o conductivitate diferită în funcție de direcția curentului electric. Electrozii diodici sunt numiți anod și catod. ... Citește mai mult.
Un tranzistor tranzistor - componenta radioelectronice a unui material semiconductor, de obicei, cu trei terminale, capabile un semnal de intrare mic pentru a controla ... Mai semnificativ.
Figura prezintă o diagramă schematică a unui convertor DC 12 V în 180 V. Acest circuit poate fi folosit ca sursă de alimentare ... Citiți mai multe.