Senzor s Hallovim efektom ili pretvarač s Hallovim efektom je integrirani senzor temeljen na Hallovom efektu i sastavljen od Hallovog elementa i njegovog pomoćnog kruga.Hallov senzor naširoko se koristi u industrijskoj proizvodnji, transportu i svakodnevnom životu.Iz unutarnje strukture Hall senzora, ili u procesu korištenja, vidjet ćete datrajni magnetje važan radni dio.Zašto su trajni magneti potrebni za Hallove senzore?
Prije svega, počnite od principa rada Hallovog senzora, Hallovog efekta.Hallov efekt je vrsta elektromagnetskog efekta koju je otkrio američki fizičar Edwin Herbert Hall (1855-1938) 1879. godine proučavajući vodljivi mehanizam metala.Kada struja prolazi kroz vodič okomito na vanjsko magnetsko polje, nosač se skreće, a dodatno električno polje će se generirati okomito na smjer struje i magnetskog polja, što rezultira razlikom potencijala na oba kraja vodiča.Ova pojava je Hallov efekt, koji se također naziva Hallova potencijalna razlika.
Hallov efekt je u biti otklon pokretnih nabijenih čestica uzrokovan Lorentzovom silom u magnetskom polju.Kada su nabijene čestice (elektroni ili šupljine) zatvorene u krutim materijalima, ovo skretanje dovodi do nakupljanja pozitivnih i negativnih naboja u smjeru okomitom na struju i magnetsko polje, stvarajući tako dodatno transverzalno električno polje.
Znamo da kada se elektroni kreću u magnetskom polju, na njih će djelovati Lorentzova sila.Kao i gore, prvo pogledajmo sliku lijevo.Kada se elektron kreće prema gore, struja koju on stvara kreće se prema dolje.Pa, upotrijebimo pravilo lijeve ruke, neka magnetska linija magnetskog polja B (snimak u ekran) prodre u dlan ruke, to jest, dlan ruke je okrenut prema van, i usmjerimo četiri prsta prema strujni smjer, odnosno četiri točke prema dolje.Zatim, smjer palca je smjer sile elektrona.Elektroni su prisiljeni udesno, pa će se naboj u tankoj ploči nagnuti na jednu stranu pod djelovanjem vanjskog magnetskog polja.Ako se elektron nagne udesno, stvorit će se razlika potencijala na lijevoj i desnoj strani.Kao što je prikazano na slici desno, ako je voltmetar spojen na lijevu i desnu stranu, napon će se detektirati.Ovo je osnovno načelo indukcije u dvorani.Detektirani napon naziva se Hallov inducirani napon.Ako se vanjsko magnetsko polje ukloni, Hallov napon nestaje.Ako se predstavi slikom, Hallov učinak je poput sljedeće slike:
i: smjer struje, B: smjer vanjskog magnetskog polja, V: Hallov napon, a male točkice u okviru mogu se smatrati elektronima.
Iz principa rada Hallovog senzora može se zaključiti da je Hallov senzor aktivni senzor koji mora zahtijevati vanjsko napajanje i magnetsko polje da bi radio.Uzimajući u obzir zahtjeve malog volumena, male težine, male potrošnje energije i prikladne upotrebe u primjeni senzora, za napajanje vanjskog magnetskog polja koristi se jednostavni permanentni magnet umjesto složenog elektromagneta.Štoviše, u glavne četiri vrste trajnih magneta,SmCoiNdFeB rijetke zemljemagneti imaju prednosti poput visokih magnetskih svojstava i stabilne radne stabilnosti, što može omogućiti sondi ili senzoru s Hallovim efektom visokih performansi da postignu točnost, osjetljivost i pouzdana mjerenja.Stoga NdFeB i SmCo koriste više asMagneti pretvarača s Hallovim efektom.
Vrijeme objave: 10. rujna 2021