Os sensores Hall baséanse no efecto Hall. O efecto Hall é un método básico para estudar as propiedades dos materiais semicondutores. O coeficiente Hall medido polo experimento do efecto Hall pode determinar parámetros importantes como o tipo de condutividade, a concentración de portadores e a mobilidade dos portadores dos materiais semicondutores.
Clasificación
Os sensores Hall divídense en sensores Hall lineais e sensores Hall de conmutación.
1. O sensor Hall lineal consta dun elemento Hall, un amplificador lineal e un seguidor de emisor, e emite unha cantidade analóxica.
2. O sensor Hall de tipo interruptor está composto por un regulador de tensión, un elemento Hall, un amplificador diferencial, un disparador Schmitt e unha etapa de saída, e emite cantidades dixitais.
Os elementos feitos de materiais semicondutores baseados no efecto Hall chámanse elementos Hall. Teñen as vantaxes de seren sensibles aos campos magnéticos, de estrutura simple, de tamaño pequeno, de resposta de frecuencia ampla, de gran variación de tensión de saída e de longa vida útil. Polo tanto, utilizáronse amplamente nos campos da medición, a automatización, a informática e as tecnoloxías da información.
Maplicación principal
Os sensores de efecto Hall úsanse amplamente como sensores de posición, medición da velocidade de rotación, interruptores de límite e medición do fluxo. Algúns dispositivos funcionan baseándose no efecto Hall, como os sensores de corrente de efecto Hall, os interruptores de lámina de efecto Hall e os sensores de intensidade de campo magnético de efecto Hall. A continuación, descríbense principalmente o sensor de posición, o sensor de velocidade de rotación e o sensor de temperatura ou presión.
1. Sensor de posición
Os sensores de efecto Hall utilízanse para detectar o movemento de deslizamento. Neste tipo de sensor, haberá unha separación estritamente controlada entre o elemento Hall e o imán, e o campo magnético inducido cambiará a medida que o imán se move cara adiante e cara atrás na separación fixa. Cando o elemento está preto do polo norte, o campo será negativo e, cando o elemento está preto do polo sur, o campo magnético será positivo. Estes sensores tamén se denominan sensores de proximidade e utilízanse para un posicionamento preciso.
2. Sensor de velocidade
Na detección de velocidade, o sensor de efecto Hall colócase fixamente fronte ao imán rotatorio. Este imán rotatorio xera o campo magnético necesario para facer funcionar o sensor ou o elemento Hall. A disposición dos imáns rotatorios pode variar dependendo da conveniencia da aplicación. Algunhas destas disposicións son montando un só imán no eixe ou no cubo ou usando imáns de anel. O sensor Hall emite un pulso de saída cada vez que se orienta cara ao imán. Ademais, estes pulsos son controlados polo procesador para determinar e mostrar a velocidade en RPM. Estes sensores poden ser sensores de saída dixitais ou analóxicos lineais.
3. Sensor de temperatura ou presión
Os sensores de efecto Hall tamén se poden empregar como sensores de presión e temperatura; estes sensores combínanse cun diafragma deflector de presión con imáns axeitados, e o conxunto magnético do fuelle acciona o elemento de efecto Hall cara adiante e cara atrás.
No caso da medición de presión, o fuelle está suxeito a expansión e contracción. Os cambios no fuelle fan que o conxunto magnético se achegue máis ao elemento de efecto Hall. Polo tanto, a tensión de saída resultante é proporcional á presión aplicada.
No caso das medicións de temperatura, o conxunto do fuelle está selado cun gas con características de expansión térmica coñecidas. Cando a cámara se quenta, o gas do interior do fuelle expándese, o que fai que o sensor xere unha tensión proporcional á temperatura.
Data de publicación: 16 de novembro de 2022