I sensori Hall sono ampiamente utilizzati nei moderni sistemi di controllo elettronico installati in vari tipi di apparecchiature (foto sotto).
Con il loro aiuto, è possibile implementare una serie di funzioni che facilitano il lavoro con dispositivi e macchine. Pertanto, è così importante capire cosa sono e capire il principio di funzionamento.
Principio di funzionamento
I sensori di Hall (o sensori di posizione) sono elementi sensibili che reagiscono all'ampiezza del campo magnetico che agisce su di essi. È più conveniente rappresentare il loro lavoro sotto forma di una serie di stati descritti di seguito:
- Quando una corrente elettrica passa attraverso la piastra del sensore, gli elettroni si muovono nel suo corpo conduttore in linea retta (lungo l'asse longitudinale).
- Se un campo magnetico esterno inizia ad agire su di esso, quindi, secondo la legge di Lorentz, le cariche sono influenzate da forze trasversali.
- In questo caso, le particelle caricate negativamente vengono deviate su un lato della piastra ei fori che rimangono al loro posto si accumulano sull'altro.
- Questo crea una potenziale differenza sulle superfici laterali del sensore.
- È direttamente proporzionale alla forza del campo magnetico applicato.
Informazioni aggiuntive: Gli esperti interpretano brevemente questo effetto come segue: se un conduttore con corrente continua viene posizionato in un campo magnetico esterno, apparirà una differenza di potenziale trasversale in esso.
Quest'ultima è chiamata tensione di Hall, che serve a stimare l'ampiezza del campo applicato dall'esterno.
Tipi e campi di applicazione
Esistono due tipi Sensori di Hall: digitale e analogico. I primi reagiscono alla presenza o all'assenza di un campo magnetico. Quando la sua intensità raggiunge un certo livello, il sensore genera un segnale ("uno"). Se il limite non viene raggiunto, viene percepito come sua assenza o livello zero A svantaggio dei sensori di questo tipo hanno una zona morta, dove il parametro di interesse per l'utente non lo è controllato. Il sensore analogico funziona secondo un principio lineare, convertendo continuamente l'intensità del campo magnetico in una differenza di potenziale.
L'elenco delle possibili applicazioni dell'effetto Hall è piuttosto lungo. I sensori creati sulla base vengono utilizzati in una varietà di dispositivi in cui è necessario misurare e controllare l'intensità del campo e / m e l'ampiezza della corrente nel conduttore. A differenza di altri tipi di contatori (trasformatori di corrente, ad esempio), misurano anche la corrente continua. L'effetto Hall è ampiamente utilizzato nei motori elettrici e nell'elettronica automobilistica (in particolare nei sistemi di accensione).
Esempio pratico
Il più semplice sensore di Hall, presentato in una delle possibili versioni, è costituito dai seguenti componenti principali:
- Magnete permanente.
- Rotore schermante con slot di lavoro.
- L'elemento sensibile stesso con i fili conduttori (foto sotto).
Il funzionamento di un tale dispositivo si basa sul principio di deviare il flusso magnetico da uno schermo di un rotore rotante. In base all'entità della corrente generata, è possibile stimare la velocità del motore.