Hall-sensorn är en oumbärlig enhet i en bil. Dess handling bygger på ett intressant fenomen som upptäcktes 1879 av den amerikanska fysikern E. Hall. Därefter namngavs detta fenomen efter honom.
Hallprincip för arbetssensor
Funktionen av en sådan sensor baseras på Hall-effekten. Den består av följande: om en halvledare, längs vilken en elektrisk ström flyter, placeras i ett magnetfält, kommer en tvärgående potentialdifferens (spänning) att visas. Denna spänning kallas Hall-spänningen. Det kan sträcka sig från tiotals mikrovolt till hundratals millivolt. Vid tidpunkten för upptäckten av Hall-effekten fanns det ingen industriell applikation för den. Bara 75 år senare uppfanns tunna halvledarfilmer som hade de önskade egenskaperna. Med deras hjälp skapades Hall-sensorn.
Den första sensorn bestod av en permanentmagnet, ett rotorblad, magnetkretsar, en mikrokrets och två ledningar. Han hade mycket meriter. Det var väldigt enkelt att hantera. När en signal appliceras på ingångarna visas en rektangulär puls, konstant i tid, utan skarpa hopp. Denna sensor hade små dimensioner (i storleksordningen en mikrometer). Som alla mikrokretsar hade den sina nackdelar: känslighet för förändringar i det elektriska fältet och för högt pris.
Hallsensorer kan vara analoga och digitala. Den förstnämnda används för att omvandla induktionen av ett magnetfält till spänning. Digitala bestämmer närvaron eller frånvaron av ett fält i ett visst område. Om fältinduktionen når ett visst värde blir sensorns utgång en logisk enhet om den inte når en logisk noll. Både analoga och digitala sensorer känner av den tvärgående potentialskillnaden som uppstår när ett magnetfält appliceras på en strömbärande halvledare.
Hallsensortillämpningar
Inledningsvis användes Hall-sensorn i fordonsindustrin. Med hjälp av detta bestäms vevaxelns eller kamaxelns position. I äldre fordon används den för att generera en gnistsignal.
Hallsensorer används ofta vid tillverkning av ammetrar som kan detektera strömmar från 250 mA till tusentals ampere. Med hjälp av sensorer är det möjligt att mäta styrkan hos likström och växelström med hög frekvens. I detta fall kommer det att vara proportionellt mot induktionen av magnetfältet, vilket induceras av strömmen som passerar genom ledaren.
Hallsensorer används vid tillverkning av elektromekaniska drivenheter, speciella system för att säkerställa drift av ställdon i fabriker och anläggningar. I det här fallet kommer sensorerna att justera mekanismens korrekta position.
