Что такое датчик Холла и как он работает. Какие бывают виды датчиков Холла. Где применяются датчики Холла в современной технике. Каковы преимущества и недостатки датчиков Холла.
Принцип работы датчика Холла
Датчик Холла — это устройство, работа которого основана на эффекте Холла. Данный эффект был открыт американским физиком Эдвином Холлом в 1879 году и заключается в возникновении разности потенциалов в проводнике с током, помещенном в магнитное поле.
Как это работает на практике? Рассмотрим принцип действия датчика Холла:
- Через полупроводниковую пластину пропускается электрический ток.
- Пластина помещается в магнитное поле, направленное перпендикулярно току.
- Под действием силы Лоренца носители заряда отклоняются к краям пластины.
- На краях пластины возникает разность потенциалов — ЭДС Холла.
- Величина ЭДС Холла пропорциональна силе тока и индукции магнитного поля.
Таким образом, измеряя напряжение Холла, можно определить величину магнитного поля или силу тока. Это свойство и лежит в основе работы датчиков Холла.
Основные виды датчиков Холла
Существует несколько основных типов датчиков Холла:
- Аналоговые — выдают непрерывный сигнал, пропорциональный магнитному полю.
- Цифровые — имеют два состояния (включено/выключено) в зависимости от порога магнитного поля.
- Линейные — обеспечивают линейную зависимость выходного сигнала от магнитного поля.
- Пороговые — срабатывают при достижении определенного уровня магнитного поля.
- Биполярные — реагируют на магнитное поле обеих полярностей.
- Униполярные — срабатывают только от одной полярности магнитного поля.
Выбор конкретного типа датчика зависит от решаемой задачи и условий применения.
Преимущества датчиков Холла
Датчики Холла обладают рядом важных преимуществ:
- Бесконтактное измерение — отсутствие механического износа.
- Долгий срок службы — до нескольких миллиардов срабатываний.
- Высокое быстродействие — могут работать на частотах до 100 кГц.
- Широкий диапазон рабочих температур — от -40°C до +150°C.
- Простота интеграции с цифровыми схемами.
- Высокая повторяемость измерений.
- Компактные размеры — миниатюризация до десятков микрон.
Эти достоинства обусловили широкое применение датчиков Холла в современной технике.
Применение датчиков Холла в автомобильной промышленности
Автомобильная промышленность является крупнейшим потребителем датчиков Холла, на нее приходится более 50% рынка. Основные области применения:
- Измерение частоты вращения коленчатого и распределительного валов
- Определение положения педали акселератора
- Контроль положения дроссельной заслонки
- Датчики скорости вращения колес (АБС, ESP)
- Датчики положения рулевого вала
- Измерение тока в системах управления электродвигателями
Датчики Холла стали неотъемлемой частью современных автомобильных электронных систем, обеспечивая их надежную и безопасную работу.
Использование датчиков Холла в бытовой технике
В бытовой технике датчики Холла нашли широкое применение благодаря своей надежности и долговечности. Рассмотрим некоторые примеры:
- Стиральные машины — контроль скорости вращения барабана, определение веса загруженного белья
- Холодильники — управление компрессором, контроль закрытия дверей
- Кухонные комбайны — регулировка скорости вращения двигателя
- Кондиционеры — управление вентилятором
- Электрические зубные щетки — измерение скорости вращения
В этих устройствах датчики Холла обеспечивают точное измерение и контроль различных параметров, повышая эффективность и надежность техники.
Датчики Холла в компьютерной технике
Компьютерная техника также активно использует датчики Холла. Основные области применения:
- Клавиатуры — бесконтактное определение нажатия клавиш
- Жесткие диски — позиционирование головок чтения/записи
- Кулеры — контроль скорости вращения вентиляторов
- Джойстики и геймпады — определение положения рычагов управления
Использование датчиков Холла в компьютерной периферии позволяет создавать надежные устройства с длительным сроком службы.
Применение датчиков Холла в измерительной технике
В измерительной технике датчики Холла нашли применение в следующих областях:
- Бесконтактное измерение тока (токовые клещи)
- Измерение магнитных полей (тесламетры)
- Определение положения и перемещения объектов
- Измерение угловых и линейных скоростей
- Бесконтактные измерители мощности
Датчики Холла позволяют создавать точные и надежные измерительные приборы для различных задач.
Недостатки датчиков Холла
- Чувствительность к электромагнитным помехам
- Зависимость показаний от температуры
- Необходимость стабильного источника питания
- Относительно низкая чувствительность (по сравнению с некоторыми другими типами датчиков)
Однако эти недостатки в большинстве случаев могут быть компенсированы схемотехническими решениями или программной обработкой сигналов.
устройство, принцип работы и назначение
Магнитные датчики Холла широко распространены в современных условиях и применяются не только в специализированных изделиях, но и в обычной бытовой технике. Большинство пользователей даже не подозревают, какие чувствительные элементы работают у них в телефоне, например, и что они могут быть установлены не только в электронной аппаратуре, но и в средствах передвижения (в автомобиле или мотоцикле). В этой статье мы рассмотрим устройство, принцип работы и назначение датчика Холла.
Принцип действия и типы
Использование сенсоров в различных устройствах (в планшете, в частности) объясняется их способностью реагировать на изменения поля и отключаться при закрытии магнитной крышки чехла. Благодаря этому свойству они устанавливаются и в стиральных машинах, позволяя контролировать скорость вращения барабана. Если выразиться простым языком – здесь датчик Холла используется как тахометр.
Историческая справка
Чтобы понять принцип работы этого элемента, потребуется небольшой экскурс в историю. В 1879 году американский физик Холл открыл интересное явление, связанное с поведением проводника с током в магнитном поле. Проверка показала, что если через помещенную между магнитами медную пластину пропускать ток, то на ее боковых гранях появляется разность потенциалов. Возникает закономерный вопрос: как проверить это напряжение в домашних условиях?
Оказалось, что на практике его можно измерить мультиметром или любым другим прибором, имеющим соответствующие пределы. То же самое можно сделать любым подходящим тестером или подобным ему прибором.
Подключение измерителя подтверждает то, что движущиеся электроны под действием магнитного поля отклоняются в сторону (перпендикулярно направлению их движения).
Важно! Величина этого отклонения или разность потенциалов пропорциональна «мощности» магнитов и силе тока через пластину.
На этом основании Холл заключил, что такой проводник – хорошее средство для измерения магнитного поля. На данном эффекте основана работа особого чувствительного элемента, называемого датчиком Холла. Разобравшись с тем, как он работает в каждом конкретном устройстве, можно быть уверенным в окончательном усвоении его принципа действия.
Классификация
Важно понимать, какие бывают датчики Холла, и по какому принципу их принято классифицировать. По особенностям работы и тому для чего он нужен или по назначению, датчик Холла может иметь различные исполнения. Одна из разновидностей – аналоговые приборы, вырабатывающие на выходе непрерывный сигнал.
В отличие от них цифровой элемент имеет только два дискретных состояния («ноль» и «единица»). Эта разновидность прибора может быть униполярной или иметь биполярный тип. Первая из них срабатывает при обнаружении поля любой полярности и отключается при его исчезновении. То есть униполярный цифровой сенсор реагирует только на отсутствие или наличие магнитной напряженности. Рассмотренные особенности каждого из подвидов также помогают понять, что это такое – датчик Холла.
Униполярные сенсоры переключаются в «единицу» лишь при достижении полем порогового уровня и не способны определять его наличие при слабых напряженностях. Указанное свойство – существенный минус таких приборов, заметно ограничивающий сферу их применения. Биполярный датчик срабатывает с учетом полярности магнитного поля, одна из которых включает его, а другая – выключает.
Условное графическое обозначение приборов этого класса приведено на фото ниже:
Устройство и примеры использования
Простейшая система с датчиком Холла включает в свой состав следующие элементы:
- Постоянный магнит (его функция – создание магнитного поля).
- Подвижный ротор с лопастями или зубцами.
- Особый стержень из магнитного материала (магнитопровод).
- Пластиковый корпус.
Помимо этого, техническая характеристика датчика предусматривает применение микросхем, задействованных в измерительном процессе.
Понять принцип работы этого прибора удается, если ознакомиться с подробной схемой включения датчика Холла в зоне проведения измерений. Схема подключения и суть работы сенсора может быть представлена следующим образом:
- В зазоре, образованном половинками магнитопровода, перемещаются металлические лопасти ротора.
- При их вращении происходит периодическое шунтирование магнитного потока.
- Встроенной микросхемой предусмотрено определение нулевого показателя индукции (в эти моменты напряжение на ее выходе максимально).
- По частоте таких всплесков, подсчитываемой той же микросхемой, судят о скорости вращения контролируемого объекта (двигательного вала в мотоцикле, например).
Чтобы этот процесс протекал нормально – при включении сенсора в измерительную цепь должна учитываться цоколевка данного образца (она бывает разной).
Обобщая рассмотренную схему, следует предположить, что датчики этого класса способны измерять скорость вращения коленвала любого движущегося средства. Универсальность сенсора, не исключающая возможности его установки в скутере, например, позволяет применять датчик Холла не только в сложных технических устройствах, но и в обычной бытовой технике.
Применение в системе зажигания и стиральных машинах
При использовании датчика Холла в системе зажигания автомобиля с его помощью удается фиксировать момент размыкания трамблера. В данном случае он работает как аналоговый преобразователь, определяющий мгновения прерывания бортового питания. На этом же принципе базируется его применение в рабочих модулях стиральной машины, что позволяет по скорости вращения барабана определять увеличение веса белья.
Датчики Холла устанавливаются и в некоторых образцах измерительной аппаратуры. Чаще всего ими комплектуются бесконтактные клещи, применяемые для измерения тока в проводниках. Встроенный прибор реагирует на изменение электромагнитного поля, образующегося вокруг силового кабеля. Кроме того, он подходит для ручки газа электровелосипеда, позволяя контролировать угол ее поворота.
В бытовых условиях
В клавиатурах компьютеров эти приборы обеспечивают бесконтактный способ снятия информации. Сенсор, входящий в состав кулера бытового ПК, способен управлять полярностью обмоток ротора, то есть менять направление его вращения.
При использовании такого элемента в смартфоне, в частности, он обеспечивает выключение устройства при помещении его в чехол с «магнитной» застежкой.
Рассматривая области применения датчики Холла простыми словами можно сказать, что его использование в технической сфере практически ничем не ограничено. В электронном конструкторе Ардуино, например, имеется набор с таким датчиком, позволяющий на практике проиллюстрировать эффект Холла.
Это не единственный пример его использования в целях обучения, помогающий начинающим пользователям понять, как подключить и использовать сенсоры полевых структур.
В заключение отметим, что к недостаткам датчиков Холла относят их чувствительность к электромагнитным помехам, нередко возникающим в рабочих цепях. Кроме того, использование сложных электронных модулей в конструкции прибора в какой-то мере влияет на его надежность, несколько снижая ее. Эти минусы сенсора не рассматриваются как его дефекты, а просто учитываются при работе с аппаратурой.
Теперь вы знаете, что такое датчик Холла, как он работает и зачем нужен. Надеемся, предоставленная информация была для полезной и интересной!
Материалы по теме:
Датчик Холла принцип работы | КакУстроен.ру
Датчик Холла своим появлением обязан американскому учёному-физику Эдвину Холлу, который в 1879 году совершил важное открытие гальваномагнитного явления. Практическая ценность эффекта Холла такова, что датчик, изготовленный на его основе, применяется в самых разных приборах и поныне. Сложное на первый взгляд устройство датчика не является таковым, если детально в нём разобраться. Итак, как же работает датчик Холла?
Датчик Холла: на самом деле – всё просто
Прибор основан на эффекте Холла, который заключается в следующем: если на любой полупроводник, вдоль которого протекает электрический ток, оказать воздействие пересекающим поперёк магнитным полем, то возникнет поле электрическое, называемое электродвижущей силой (ЭДС) Холла. При этом показатель напряжения изменится на величину от 0,4 В до 3 В.
Таким образом, датчик Холла имеет не слишком сложный для понимания принцип работы. Для большей ясности стоит привести наглядный пример. Для создания эффекта Холла понадобятся тонкая пластинка-полупроводник, источник электрического тока, постоянный магнит, провода. Ток пропускается между двумя сторонами пластинки, параллельными друг другу. К двум другим сторонам крепятся провода. Одновременно с этим к полупроводнику подносится постоянный магнит. Это и есть генератор Холла.
Можно сделать его импульсным. Для этого достаточно разместить между пластинкой и магнитом движущийся экран с щелями в нём. Такая щелевая конструкция и принцип работы характерны для всех датчиков Холла.
От теории – к практике. Датчик холла: принцип работы и назначение современных генераторов
Практическое применение ЭДС Холла началось далеко не сразу после её открытия, так как полупроводники с нужными свойствами научились изготавливать промышленным способом лишь через несколько десятков лет.
Первые приборы получались довольно громоздкими и не очень эргономичными. Новую жизнь в судьбу датчика Холла привнесло развитие микроэлектроники, когда были придуманы микросхемы. Их стали активно использовать в генераторах Холла. Благодаря этому был налажен выпуск миниатюрных датчиков, которые могут быть линейными (датчики тока, вибрации, положения, расхода и т.п.) и логическими (датчики приближения, частоты вращения, импульсов и т.д.), цифровыми и аналоговыми.
С помощью датчика Холла стали успешно измерять ток, мощность, скорость, расстояние. Даже в CD-приводе любого персонального компьютера используется ЭДС Холла. Но наибольшее применение генератор Холла получил в автомобильной промышленности – для измерения положения распределительного и коленчатого валов, в качестве бесконтактного электронного зажигания и в других целях. Датчик Холла полезен тем, что он считывает и предоставляет электронному блоку управления информацию, нужную для нормальной работы автомобиля.
Несомненные преимущества датчика Холла – его дешевизна, неприхотливость, долговечность и бесконтактность. Надёжность прибора обусловлена тем, что в нём отсутствуют физически взаимодействующие (трущиеся друг о друга) детали.
Датчик Холла – энциклопедия VashTehnik.ru
Датчик Холла – небольших размеров чувствительный элемент, позволяющий отслеживать изменения магнитного поля. Открытию уже исполнилось 100 лет, явление, лежащее в основе принципа действия, известно с 1879 года, но лишь в последние несколько десятилетий изделия стали неотъемлемой частью образчиков технических достижений.
Датчики разного типа
Эффект Холла
Эдвин Холл показал, что в направлении, поперечном магнитному полю, в проводнике образуется ЭДС при протекании по нему постоянного тока. На практике это выглядит, как возникновении потенциалов на кромках металлической полосы, когда к полосе подносят магнит. В результате становится возможным фиксировать факт приближения к датчику. Разница потенциалов зависит по большей части от:
- Величины протекающего постоянного тока.
- Напряжённости магнитного поля.
- Подвижности и концентрации носителей заряда в материале.
До 1950-х годов, когда впервые создали регистратор микроволнового излучения, эффект Холла не применялся за пределами лабораторий. В массовое плавание запущен изготовителями компьютерных клавиатур – концерны оказались заинтересованы в отыскании бесконтактного пути регистрации положения клавиш и нашли таковой в 1968 году. Твердотельный датчик, изобретённый в 1965 году Джо Мопином и Эверетом Вортманом, сильно улучшил характеристики оборудования. Сейчас в промышленности отмечается ежегодный прирост потребности в сенсорах Холла, по оценкам, топовая пятёрка компаний-производителей собирает доход в 2 млрд. долларов.
Сегодня датчики Холла используют из-за указанной особенности – они практически вечные, не содержат движущихся и трущихся частей. В клавиатуре ломается преимущественно не чувствительный элемент, а контроллер. Известны вирусы, умеющие перепрограммировать чип и заражающие компьютер… через USB-клавиатуры. Кстати, спецслужбы давно уже взяли на вооружение метод, чтобы шпионить, а эффективной защиты против уязвимости попросту нет.
Эффект Холла проявляется в проводнике тем сильнее, чем меньше концентрация носителей заряда и больше подвижность. Металлы (на основе которых впервые продемонстрировано явление) не считаются идеальным материалом для создания датчиков. В гораздо большей степени для указанной целей годятся полупроводники. Одновременно это сильно снижает стоимость и повышает унификацию серийного производства.
Посмотрим, как работает датчик Холла. Представим полосу полупроводника, вдоль которой протекает постоянный ток. В отсутствие внешних возмущений внутри создаётся электрическое поле, приводящее в движение носители заряда. Предположим, теперь перпендикулярно поверхности полосы возникают линии постоянного магнитного поля. Возникающая сила Лоренца станет по правилу левой руки действовать на ход процесса. Напомним, что направление определяется так: «Если поместить левую руку так, чтобы линии магнитного поля оказались перпендикулярны ладони, а вытянутые пальцы смотрели в направлении движения зарядов (в физике – положительно заряженных частиц, а не отрицательных электронов), отогнутый на 90 градусов большой палец укажет в сторону действия силы Лоренца».
Загадки в эффекте Холла нет. Формула Лоренца предложена на добрый десяток лет позже – в 1892 году – прежде, чем люди узнали, что пластинка золота формирует разность потенциалов на торцах при протекании постоянного электрического тока. О влиянии магнитного поля на проводники в 1831 году однозначно высказывался Майкл Фарадей, благодаря тайному поклоннику которого мир узнал о генераторах и двигателях. Поныне неизвестно, кем придуман первый мотор постоянного тока. При обратном включении работающий генератором.
Эффект Холла открыт в 1879 году на базе университета Джона Хопкинса в Балтиморе. Эдвин пытался проверить теорию Кельвина, озвученную тридцатью годами ранее, активно работал над изучением действия магнитного поля на золотую пластинку. Учёный ввёл коэффициент, показывающий продуцируемый эффект в зависимости от произведения приложенного магнитного поля и протекающего тока. Очевидно, что величина зависит от свойств материала. Момент уже обсуждался.
Эффект Холла
Достоинства сенсоров Холла
Специалисты отмечают следующие ряд достоинств датчиков Холла:
- Долгий срок службы (для клавиатуры – 30 млрд. нажатий).
- Отсутствие подвижных частей (твердотельная электроника), что явно упрощает конструирование с высокими требованиями к вибрациям и ударам.
- Возможность работы на частотах изменения магнитного поля до 100 кГц.
- Простое совмещение с логическими уровнями сигналов цифровой техники.
- Широкий диапазон рабочих температур (от минус 40 до плюс 150 градусов Цельсия).
- Высокая повторяемость измерений, что позволяет легко тарировать приборы на основе датчиков Холла.
Конструкция датчиков Холла
В ходе эксплуатации отлично проявились традиционные полупроводниковые материалы – арсениды галлия и индия. Обычно сенсор Холла представляет небольшую пластинку, к противоположным граням которой подходят парные электроды. Питающие широкие и располагаются на протяжении стороны прямоугольника. Где снимается сигнал – простейшие точечные. В любой схеме отмечается общая точка (нулевой провод, нейтраль), сумма контактов равняется трём. Отрицательные линии объединяются.
Специалисты отмечают, что даже в отсутствии магнитного поля на электродах остаётся, как правило, небольшой сигнал. Это объясняется не влиянием нашей планеты, как подумают читатели. Потенциал вдоль боковой кромки пластинки распределяется неравномерно. И выявлять эквивалентные точки не всегда целесообразно. Проще тарировать сопрягаемую с датчиком электронику, либо ориентироваться на точечные импульсы, что часто делается на практике. Для коррекции часто применяются дифференциальные усилители (на выход выдаётся лишь изменение сигнала).
Особенности конструкции датчика
Толщина плёнки проводника обычно мала, едва достигает 10 мкм. Для нанесения на подложку используется способ литографии. Это позволяет создать датчики Холла с малой чувствительной площадью, что сильно и часто повышает точность измерений, ведь поверхность невелика. В приборах это используется для оценки положений деталей механизмов. Впрочем малогабаритные датчики обнаруживают сравнительно низкий отклик, измеряемый в величинах Вт/Тл (выдаваемая мощность полезного сигнала в зависимости от напряжения магнитного поля). Для серийных датчиков Холла параметр обычно укладывается в пределы от 0,03 до 1.
На практике это выглядит как генератор импульсов. Допустим, на валу двигателя стиральной машины стоит ряд магнитов, при обороте вырабатывается определённое количество пиков. В результате электронная начинка оценивает скорость вращения, угловое положение ротора, что используется, к примеру, в вентильных двигателях (с электронным переключением обмоток).
Сделаем отступление и объясним, почему малогабаритный датчик Холла отличается слабым откликом. Амплитуда вырабатываемых импульсов зависит от протекающего постоянного тока, а он не может быть велик, в противном случае плёнка проводника (обладающая достаточно большим сопротивлением) перегреется и сгорит. Поэтому допустимые значения (в амперах) составляют от 5 до 50 мА.
Применение датчиков Холла
- Датчики Холла широко применяются в бытовой технике. Красноречивый пример – стиральные машины. Пользователи ломают умы, как в продвинутых моделях производится взвешивание белья. В сети приводятся патенты, где при помощи пружин или тензодатчиков предлагается задачу решить в лоб. Подобные устройства не способны на большую надёжность, рискуя постоянно подвергаться деформациям. Вдобавок на бак вешается пара-другая кирпичей, значит, суммарный вес конструкции велик, что накладывает ограничения. На практике в стиральных машинах белья вначале обильно увлажняется, потом по скорости разгона барабана оценивается общая масса. Так происходит взвешивание белья, в дальнейшем определяющее программу работы оборудования, расход порошка, воды, ополаскивателя.
- В компьютерных клавиатурах датчики Холла впервые вошли в серийное производство. Обычно на подложке стоит чувствительный элемент, на клавише крепится магнит. Понятно, что пружин внутри современной клавиатуры уже нет, а сила упругости создаётся за счёт полимеров с высоким сроком службы. Решение крайне удачное: ломается не датчик и не упругая механическая часть, выходит из строя контроллер.
- Датчик Холла возможно применять для измерения силы тока (как в токовых клещах). Прибор может реагировать на изменение электромагнитного поля, окружающего провода. Создаётся так называемая обмотка возбуждения (индуктивность из медной проволоки). Измеряемый ток подаётся на отводы, в результате образуется электромагнитная волна, часть оценивается датчиком Холла. Отклик зависит напрямую от измеряемой величины. Расчёт ведётся по формулам, заложенным, к примеру, в контроллер. Для точности прибор тарируется заводом изготовителем. Причём сохраняются упомянутые выше преимущества, прежде всего – отсутствие подвижных частей. Аналогичным образом при помощи датчиков Холла становится возможным измерение мощности.
Применение датчика
- Преобразование постоянного напряжение в переменное считается примером создания генератора. Если датчик Холла находится в переменном магнитном поле, напряжения на выходе повторяет форму. КПД прибора не отличается высоким значением. Зато конструкция упрощается до максимума, становится возможным непосредственная передача формы магнитного поля электрическому току.
- В связи с описанными выше фактами отметим, что датчики Холла позволяют контролировать расход и заполненность заряда аккумуляторов (посредством измерения протекающего тока и интегрирования его по времени). Это обусловливает возможность их самого широкого применения. Например, в сотовых телефонах (до 37% рынка). Но специалисты считают, что самым многообещающим направлением является сегмент электромобилей, где вопрос наличия энергии будет жизненно важным.
- Благодаря наличию магнитного поля Земли становится возможным создание на основе датчиков Холла компасов. Проблема заключается лишь в том, что величина в Тл неравномерная по поверхности материков и континентов, требуется ввод методов коррекции измерений. За счёт указанного эффекта иногда работают автоматические системы стабилизации изображения видеокамер мобильных устройств.
- Мало известно, но 52% доходности от выпуска датчиков Холла приходится на автомобильную промышленность. В этой отрасли требуется измерять частоты вращения колёс, коленчатого и распределительного валов. Читатели уже догадались, что датчик Холла поможет с определением положения дроссельной заслонки, руля. Автомобильный рынок стал главной движущей силой для дальнейшего совершенствования приборов. Некоторые системы считаются стандартом де-факто (ASIC, ASSP, ESC/ESP и пр.) на рыке, и датчики Холла принимают в них живое участие.
Каталог продукцииОбновлен: 20.09.2021 в 02:33
| Информация обновлена 20.09.2021 в 02:33
|
Что такое датчик Холла?
Датчик Холла (датчик положения) представляет собой датчик магнитного поля. Работа устройства основана на эффекте Холла. Данный эффект основан на следующем принципе: если поместить определенный проводник с постоянным током в магнитное поле, то в таком проводнике возникает поперечная разность потенциалов (напряжение Холла). Другими словами, устройство служит для измерения напряжённости магнитного поля. Сегодня датчик Холла может быть как аналоговым, так и цифровым.
Сфера применения датчиков Холла очень широка. Устройство используется в таких схемах, где требуется бесконтактное измерение силы тока. Что касается автомобилей, датчик Холла служит для измерения угла положения распределительного или коленчатого вала, а также нашел свое применение в системе зажигания, указывая на момент образования искры.
Содержание статьи
Как работает датчик Холла
Во время своих исследований в 1879 году физик Холл выявил такой эффект, что если в магнитном поле находится пластина, на которую подается напряжение (ток протекает через пластину), тогда электроны в указанной пластине начинают отклоняться. Такое отклонение происходит перпендикулярно по отношению к тому направлению, которое имеет магнитный поток.
Также направление этого отклонения происходит в зависимости от той полярности, которую имеет магнитное поле. Получается, электроны будут иметь разную плотность на разных сторонах пластины, создавая разные потенциалы. Обнаруженное явление получило название эффект Холла.
Другими словами, Холл поместил прямоугольную полупроводниковую пластину в магнитное поле и на узкие грани такого полупроводника подал ток. В результате на широких гранях появилось напряжение. Дальнейшее развитие технологий позволило создать на основе обнаруженного эффекта компактное устройство-датчик. Главным преимуществом датчиков подобного рода выступает то, что частота срабатывания устройства не смещает момент измерения. Выходной сигнал от такого устройства всегда устойчивый, без всплесков.
Простейший датчик состоит из:
- постоянного магнита;
- лопасти ротора;
- магнитопроводов;
- пластикового корпуса;
- электронной микросхемы;
- контактов;
Работа устройства построена на следующей схеме: через зазор осуществляется проход металлической лопасти ротора, что позволяет шунтировать магнитный поток. Результатом становится нулевой показатель индукции на микросхеме. Выходной сигнал по отношению к массе практически равняется показателю напряжения питания.
Датчик Холла в системе зажигания является аналоговым преобразователем, который непосредственно коммутирует питание.
Среди недостатков стоит выделить чувствительность устройства к электромагнитным помехам, которые могут возникнуть в цепи. Также наличие электронной схемы в устройстве датчика несколько снижает его надежность.
Рекомендуем также прочитать статью об устройстве топливного электробензонасоса, а также о механическом решении. Из этой статьи вы узнаете о назначении, конструктивных особенностях и принципах работы данных устройств.Аналоговые и цифровые решения
Датчики на основе эффекта Холла фиксируют разницу потенциалов. Аналоговое решение, рассмотренное выше, основано на преобразовании индукции поля в напряжение с учетом полярности и силы поля.
Принцип работы цифрового датчика состоит в фиксации присутствия или отсутствие поля. В случае достижения индукцией определенного показателя датчик отмечает наличие поля. Если индукция не соответствует необходимому показателю, тогда цифровой датчик показывает отсутствие поля. Чувствительность датчика определяется его способностью фиксировать поле при той или иной индукции.
Цифровой датчик Холла может быть биполярным и униполярным. В первом случае срабатывание и отключение устройства происходит посредством смены полярности. Во втором случае включение происходит при появлении поля, отключается датчик в результате того, что индукция снижается.
Самостоятельная проверка устройства
Активное использование данного устройства в автомобилях означает, что при появлении определенных неисправностей или сбоев в работе ДВС может возникнуть острая необходимость проверить датчик Холла своими руками.
Перед началом работ по отсоединению разъема кабеля, который подключен к устройству, следует обязательно выключать зажигание!
Игнорирование данного правила может вывести датчик Холла из строя. Необходимо добавить, что проверка устройства при помощи контрольной лампы также недопустима.
- Одним из самых быстрых способов проверки является установка заведомо исправного подменного датчика на автомобиль. Если признаки неисправности после установки исчезают, тогда причина очевидна.
- Вторым способом, который подойдет для проверки датчика в системе зажигания, является проверка наличия искры в момент включения зажигания. Дополнительно потребуется осуществить подсоединение концов провода к нужным выходам на коммутаторе.
- Для максимально точной диагностики устройство лучше всего поверять при помощи осциллографа. Также в определенных условиях датчик проверяют при помощи мультиметра. Указанный мультиметр переводят в режим вольтметра, после чего подсоединяют к выходному контакту на датчике. Рабочий датчик Холла выдаст показания от 0.4 Вольт до 3-х. Если показания ниже минимального порога, тогда высока вероятность выхода датчика из строя.
Читайте также
Датчики Холла — MirMarine
Эффекта Холла – явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле.
Рассмотрим пластинку из проводящего материала, вдоль которой проходит ток I (см. рисунок 2.88). Если перпендикулярно плоскости пластины и направлению тока действует магнитной поле напряжённостью Н, то в пластине возникает ЭДС, пропорциональная и току, и напряжённости магнитного поля:
где К= k/d –коэффициент, зависящий от материала и толщины пластины d; k – постоянная Холла.
Направление этой ЭДС, которая называется ЭДС Холла, перпендикулярно току и полю, т. е. ее можно замерить между боковыми продольными гранями пластины с помощью электроизмерительного прибора. Причина появления ЭДС Холла в том, что на движущиеся заряды в магнитном поле действует сила Лоренца. Ток в пластине – это и есть упорядоченное движение зарядов (в металле – электронов). Под действием магнитного поля они смещаются перпендикулярно направлению своего движения и вблизи одной продольной грани возникает избыток зарядов, а вблизи другой – недостаток.
Эффект магнитосопротивяения – это другое физическое явление, заключающееся в изменении сопротивления проводящих тел в магнитном поле. Объясняется это тем, что в присутствии магнитного поля на носители тока действует сила Лоренца, изменяющая траекторию их движения. Если бы не было магнитного поля, то под действием приложенного к проводящему телу напряжения носители тока перемещались бы по кратчайшему направлению. Изменение траектории под действием магнитного поля всегда удлиняет путь носителей тока, что проявляется как увеличение сопротивления. В сильных поперечных магнитных полях некоторые вещества могут иметь относительное увеличение сопротивления a = AR / R в десятки раз. Чаще всего величина а связана с напряженностью магнитного поля Н квадратичной зависимостью
где kR– коэффициент, зависящий от материалов и размеров.
Эффекты Холла и магнитосопротивления используются в датчиках, с помощью которых могут быть измерены различные электрические и магнитные величины. Кроме того, они могут использоваться для математической обработки электрических сигналов: сложения, умножения, деления, возведения в квадрат и извлечения корня; для различных преобразований электрических сигналов.
Использование датчиков Холла для целей автоматического измерения будет рациональным в том случае, если они имеют достаточно высокую чувствительность и мало подвержены влиянию температуры. Чувствительность датчика зависит от выходной ЭДС, т. е. от постоянной Холла, которая, в свою очередь, определяется подвижностью носителей тока.
В зависимости от технологии изготовления различают кристаллические (в форме пластинки) и пленочные датчики.
Эффект Холла позволяет определить концентрацию и подвижность носителей заряда, а в некоторых случаях − тип носителей заряда (электроны или дырки) в металле или полупроводнике.
На основе эффекта Холла работают датчики Холла – приборы, измеряющие напряжённость магнитного поля. Датчики Холла получили очень большое распространение в бесколлекторных, или вентильных, электродвигателях (сервомоторах). Датчики закрепляются непосредственно на статоре двигателя и выступают в роли датчика положения ротора (ДПР), который реализует обратную связь по положению ротора и выполняет ту же функцию, что и коллектор в коллекторном ДПТ.
Основное применение датчики Холла и датчики магнитосопротивления находят для измерения магнитных полей. Они применяются в очень широком диапазоне напряженности магнитного поля: от 1 до 109 А/м. С их помощью можно определять кривые намагничивания магнитных материалов, распределение магнитных полей в электрических машинах и электромагнитных устройствах.
Литература
Элементы и функциональные устройства судовой автоматики — Авдеев Б.А. [2018]
Похожие статьи
Датчик Холла | Электротехническая Компания Меандр
СНЯТО С ПРОИЗВОДСТВА АНАЛОГОВ НЕТ |
ВИКО-Х-102-М8 |
Диаметр корпуса 8мм
Диапазон питающего напряжения DC5…24В
Рабочая зона 0…10мм
Высокая частота переключения 320кГц
Выход NPN транзистор с открытым коллектором, нормально открыт
Защита от переполюсовки питающего напряжения
Большой ресурс срабатываний
МАГНИТ В КОМПЛЕКТЕ 10Х4 мм
НАЗНАЧЕНИЕ ДАТЧИКА ХОЛЛА
Бесконтактный датчик ВИКО-Х-102-М8 (далее датчик) предназначен для работы в составе устройств индикации оборотов валов с высокой скоростью вращения, объектов сложной формы из ферромагнитных материалов (зубчатых колёс), в качестве датчика скорости для двигателей с возбуждением на постоянных магнитах. Датчик может использоваться в качестве конечного выключателя в системах автоматических приводов.
РАБОТА ДАТЧИКА
Принцип работы датчика основан на эффекте Холла — изменение характеристик чувствительного элемента при воздействии внешнего магнитного поля.
При увеличении внешнего магнитного поля до некоторого значения, происходит срабатывание триггера и изменение коммутационного состояния выключателя. Дальнейшее увеличение магнитного поля не влияет на состояние выключателя. При уменьшении напряжённости магнитного поля происходит обратный процесс и выключатель возвращается в исходное состояние.
При входе в чувствительную зону объекта из ферромагнитного материала, уменьшается напряжённость внешнего магнитного поля до некоторого значения, происходит срабатывание триггера и изменение состояния выхода датчика. Дальнейшее уменьшение напряжённости магнитного поля не влияет на состояние выхода. При удалении объекта из чувствительной зоны, напряжённость магнитного поля возрастает и происходит обратный процесс – выключатель возвращается в исходное состояние.
Параметр | Ед.изм. | Значение |
Тип исполнения по принципу действия |
| Эффект Холла
|
Напряжение питания | В | DC5…24 |
Напряженность магнитного поля | мТ | 22 |
Номинальный ток нагрузки | мА | 200 |
Падение напряжения на выходе (в открытом состоянии), не более | В | 1,5 |
Ток потребления, не более | мА | 8 |
Расстояние воздействия, Sn | мм | 0…10 |
Максимальная частота переключения | кГц | 320 |
Регулировка чувствительности |
| нет |
Степень защиты датчика |
| IP67 |
Схема подключения |
| трёхпроводная |
Способ подключения |
| кабель 3×0,2 мм2 — 2м |
Температура окружающей среды | 0C | -25…+70 |
Материал корпуса |
| Латунь (ХРОМ) |
Масса, не более | кг | 0,1 |
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДАТЧИКА
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ ДАТЧИКА
Серия ВИКО-Х | М | А | Б | В | Г | Д | Е |
ВИКО-Х-102-М8 | 8х1 | 35 | 28 | — | 2,5 | 7 | 12 |
ТУ 4218-004-31928807-2014
Форум и обсуждения — здесь
Наименование | Заказной код (артикул) | Файл для скачивания (паспорт) | Дата файла |
ВИКО-Х-102-М8 | 4640016932979 | 13.04.2015 |
| 2Dex В РАЗРАБОТКЕ | InAs — стабильный | InAs — чувствительный | GaAs | 5 Слова, которые произведут впечатление на вашего начальника Тонкопленочная технология с использованием структуры двумерного электронного газа (2DEG) | Объемный материал из арсенида индия, легированный для обеспечения высокой стабильности | Объемный материал арсенида индия, легированный для обеспечения высокой чувствительности | Тонкая пленка арсенида галлия | Температурный диапазон | Преимущество датчиков Холла без кремния — возможность использования при более экстремальных температурах от 1 K до 402 K | (от -272 ° C до 125 ° C) 1.От 5 K до 375 K | (от -271,5 ° C до 102 ° C) от 208 K до 373 K | (от -65 ° C до 100 ° C) от 233 K до 402 K | (от -40 ° C до 125 ° C) Взаимозаменяемость | Возможность работы с несколькими датчиками с идентичным приводом и измерительными установками Хорошо — узкий диапазон значений чувствительности, отличная линейность и малое напряжение смещения | Плохое — диапазон чувствительности достаточно велик, чтобы требовать знания среднего значения чувствительности | Плохо — диапазон чувствительности достаточно велик, чтобы требовать знания средней чувствительности значение | Плохо — диапазон чувствительности достаточно велик, чтобы требовать знания среднего значения чувствительности | Прочность | Способность выдерживать удары и вибрацию Хорошо | Плохо | Плохо | Хорошо | Совместимость прибора Lake Shore | Совместимость гауссметра / тесламетра для этих датчиков, что позволяет автоматически отображать значения поля прибором Тесламетр F71 или F41 с датчиками plug-and-play — полный
калибровка датчика и температурная компенсация, обеспечивающая точность, эквивалентную полному тесламетру зонда | 425 или 475 гауссметра с использованием кабеля HMCBL; преобразование поля выполняется только с одним значением чувствительности, то есть линейность и температурная компенсация не выполняется гауссметром | 425 или 475 гауссметром с использованием кабеля HMCBL; преобразование поля выполняется только с одним значением чувствительности, что означает, что линейность и температурная компенсация не выполняется гауссметром. в плоскости с чувствительным элементом | Нет, что делает эти датчики идеальными для измерения полей с неизвестной ориентацией. | Значительный — объемный материал производит достаточно плоского эффекта Холла, поэтому для точных измерений требуются поля с известными направлениями. что для точных измерений требуются поля с известными направлениями | Некоторые тонкопленочные элементы могут демонстрировать небольшую плоскую погрешность эффекта Холла | Чувствительность при номинальном токе | Влияет на точность измерения и разрешение — чем больше число, тем лучше Ожидаемое значение от 50 до 53 мВ / Т | 5.От 5 до 11 мВ / T | от 55 до 125 мВ / T | от 110 до 280 мВ / T | Температурный коэффициент чувствительности | Точность ударов при больших изменениях температуры 200 ppm / ° C ожидаемый | 50 ppm / ° C | 800 ppm / ° C | 600 ppm / ° C | Номинальный ток привода | Рекомендуемый уровень возбуждения для этих датчиков 1 мА | 100 мА | 100 мА | 1 мА | Типичное входное сопротивление | Полезно при выборе схемы управления 800 Ом | 2 Ом | 2 Ом | 750 Ом | Типичный температурный коэффициент входного сопротивления | Дополнительный источник погрешности измерения при использовании источника напряжения (а не источника тока) для питания датчика 0.7% / ° C ожидаемое | 0,15% / ° C | 0,18% / ° C | 0,2% / ° C | Лучшее напряжение смещения (полевой эквивалент) | Компонент ошибки, имеющий большее влияние на небольших полях Подлежит определению | ± 50 мкВ (4,5 мТл) | ± 75 мкВ (0,6 мТл) | ± 2,8 мВ (10 мТл) | |
| TLE4929CXANM28HAMA1 Датчик Холла 80 мА Дифференциальный 5V / 9V / 12V / 15V Автомобильные 3-контактные патроны SSO |
| 80 | 4 | 16 | 13400 | -40 ~ 185 | Боеприпасы | 3 | SSO | Нет | Да | DRV5056A2QDBZR Датчик Холла, 1 мА, униполярный 3.3 В / 5 В, 3-контактный SOT-23 T / R |
| 1854 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики на эффекте Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4.5 | 3.6 | 5.5 | 10000-87 Tape Катушка | 3 | SOT-23 | SOT | Нет | Нет | ДА | НЕТ | ||||||
| DRV5056A2QDBZTH All Effect Sensor 1mA Unipolar 3.3V / 5V 3-контактный SOT-23 T / R |
| 431 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4.5 | 3.6 | 5.5 | 10000- | ~Tape Катушка | 3 | SOT-23 | SOT | Нет | Нет | ДА | НЕТ | |||||||||||||||||
| DRV5056A2QLPG Датчик Холла, 1 мА, однополярный 3.3 В / 5 В, 3-контактный TO-92 в большом количестве | 912 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4.5 | 10000 | -40 ~ 125 | Навалом | 3 | TO-92 | Нет | Нет | NO | NO | |||||||||||||||||||
| DRV5056A2QLPGMHall Effect Sensor 1mA.3V / 5V 3-контактный TO-92 Патроны |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| DRV5056A3QDBZR Датчик Холла, 1 мА, униполярный 3.3 В / 5 В, 3-контактный SOT-23 T / R |
| 2690 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4.5 | 3.6 | 5.5 | 10000 — | Катушка3 | SOT-23 | SOT | Нет | Нет | ДА | НЕТ | ||||||||||||||||||
| DRV5056A3QDBZTH All Effect Sensor 1mA Unipolar 3.3В / 5В, 3-контактный SOT-23 T / R |
| Texas Instruments | Датчики на эффекте Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4,5 | 3,6 | 5,5 | 10000 | -40 ~ 125 | Лента и катушка -23 | SOT | Нет | Нет | ДА | НЕТ | |||||||||||||||||||
| DRV5056A3QLPG Датчик Холла, 1 мА, униполярный 3.3 В / 5 В, 3-контактный TO-92 в большом количестве | 838 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4.5 | 10000 | -40 ~ 125 | Навалом | 3 | TO-92 | Нет | Нет | NO | NO | |||||||||||||||||||
| DRV5056A3QLPGMHall Effect Sensor, 1 мА3V / 5V 3-контактный TO-92 Патроны |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| DRV5056A4QDBZR Датчик Холла, 1 мА, униполярный 3.3 В / 5 В, 3-контактный SOT-23 T / R |
| 1,491 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4.5 | 3.6 | 5.5 | 10000-87 Tape Катушка | 3 | SOT-23 | SOT | Нет | Нет | ДА | НЕТ | ||||||||||||||||||
| DRV5056A4QDBZTH All Effect Sensor 1mA Unipolar 3.3V / 5V 3-контактный SOT-23 T / R |
| 493 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики на эффекте Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4.5 | 3.6 | 5.5 | 10000 — | ~Катушка | 3 | SOT-23 | SOT | Нет | Нет | ДА | НЕТ | |||||||||||||||||
| DRV5056A4QLPG Датчик Холла, 1 мА, однополярный 3.3 В / 5 В, 3-контактный TO-92 в большом количестве | 956 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4.5 | 10000 | -40 ~ 125 | Большой объем | 3 | TO-92 | № | № | NO | NO | |||||||||||||||||||
| DRV5056A4QLPGMHall Effect Sensor, 1 мА3V / 5V 3-контактный TO-92 Патроны |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| DRV5015A1QDBZTall Effect Sensor 30mA Защелка 3.3 В / 5 В, 3-контактный SOT-23 T / R |
| 1,401 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Защелка | -20 | 20 | 30 | 2,5 | 5,5 | 2800 -940287 ~ 125 ~ 9028el | 3 | SOT-23 | SOT | № | № | NO | |||||||||||||||||
| DRV5015A2QDBZTHall Датчик эффекта 30 мА Защелка 3.3 В / 5 В, 3-контактный SOT-23 T / R |
| 1,436 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Защелка | -37 | 37 | 30 | 2,5 | 5,5 | 2800 -940285 | 3 | SOT-23 | SOT | № | № | NO | |||||||||||||||||
| DRV5015A3QDBZTHall Датчик эффекта 30 мА Защелка 3.3V / 5V 3-контактный SOT-23 T / R |
| 1439 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Защелка | -37 | 37 | 30 | 2,5 | 5,5 | 2800 -940285 | и лента 940285 | 3 | SOT-23 | SOT | Нет | Нет | NO | ||||||||||||||||
| DRV5015A1QDBZR Датчик Холла, 30 мА Защелка 3.3 В / 5 В, 3-контактный SOT-23 T / R |
| 2,467 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Защелка | -20 | 20 | 30 | 2,5 | 5,5 | 2800 -940287 Tape и ленты 940287 | 3 | SOT-23 | SOT | Нет | Нет | NO | NO | ||||||||||||||||
| DRV5015A3QDBZR Датчик Холла, 30 мА Защелка 3.3V / 5V 3-контактный SOT-23 T / R |
| 707 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Защелка | -37 | 37 | 30 | 2,5 | 5,5 | 2800 -940285 | и лента 940287 | 3 | SOT-23 | SOT | Нет | Нет | NO | NO | |||||||||||||||
| SEN-14709 Датчик Холла Многополярный 3.3 В / 5 В, 3-контактный | 156 Отправлено сегодня | SparkFun Electronics | Датчики эффекта Холла | Всеполюсный | 2,5 | 9400005 9400005 | 9400005 | 3 | № | |||||||||||||||||||||||||
| SI7211-B-00-IBR Защелка датчика Холла 2,5 В / 3,3 В / 5 В 3-контактный TO-92 T / R | 2952 Отправлено сегодня | Silicon Labs | Датчики эффекта Холла | Защелка | 2.25 | 5,5 | 5500 (тип.) | -40 ~ 125 | Лента и катушка | 3 | TO-92 | Нет | Нет | 45 | ||||||||||||||||||||
45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1900 Отправлено сегодня | Texas Instruments | Датчики эффекта Холла | Униполярный | 1 | 3 | 4.5 | 3,6283 | 5,585 | | 5.5 | Боеприпасы3 | TO-92 | Нет | Нет | NO | NO | ||||||||||||||||||||
| Ah4572-P-B Датчик эффекта Холла 60 мА Всеполярный 3,3 В / 5 В / 9 В / 12 В / 15 В / 18 В 3-контактный SIP Bulk | 31 Отправлено сегодня | Diodes Incorporated | Датчики на эффекте Холла | Многополярный | 60 | 3 | 28 Bulk | 3 | SIP | SIP | Нет | Нет | NO | |||||||||||||||||||||
| Ah4574-P-BHall Effect Sensor 60mA Omnipolar 3.3 В / 5 В / 9 В / 12 В / 15 В / 18 В / 24 В, 3-контактный модуль SIP |
| $ 0,2421771 Отправлено сегодня | Diodes Incorporated | Датчики на эффекте Холла | Многополярный | -35 | 40 | 60 | 3 | 28 | 4000 —89 | SIP | SIP | № | № | NO | ||||||||||||||||||
| Ач 4562Q-P-A Датчик эффекта Холла 60 мА, многополярный 3.3V / 5V / 9V / 12V / 15V / 18V / 24V Автомобильные 3-контактные SIP-боеприпасы |
| 240004000 Отправлено сегодня | Diodes Incorporated | Датчики эффекта Холла | Omnipolar | -23 | 22 | 8 600005~ 150 | Боеприпасы | 3 | SIP | Нет | Да | NO | ||||||||||||||||||||
| Ah4564Q-P-BHall Effect Sensor 60mA Omnipolar 3.3В / 5В / 9В / 12В / 15В / 18В / 24В Автомобильный 3-контактный SIP Bulk |
| 990 Отправлено сегодня | Diodes Incorporated | Датчики эффекта Холла | Многополярный | -35 | 40 | 60 | 3 | 28 | 4000 | 28 | 4000 Bulk 3 | SIP | SIP | Нет | Да | NO |
Введение Переключатели Холла Датчики Схемы Учебное пособие
Фиг.1
by Lewis Loflin
Датчики на эффекте Холла — это твердотельные магнитные датчики, которые используются либо в качестве магнитных переключателей, либо для измерения магнитных полей. Здесь меня интересуют три основных типа: переключатель на эффекте Холла, защелка на эффекте Холла и логометрический или аналоговый выходной датчик. Подробнее об общих принципах работы см. В моем видео на YouTube выше. Здесь я хочу проиллюстрировать различные электронные схемы, а также то, как подключать датчики и использовать их.
Переключатель на эффекте Холла включается при наличии южного магнитного поля на его лицевой стороне или северного магнитного поля на противоположной стороне.Он выключится, когда магнит будет удален.
Защелка на эффекте Холла работает как выключатель, но остается включенной после удаления магнита. Он выключится, если приложить к лицу северный полюс или отключить питание. Ниже у меня есть схема использования переключателя Холла для включения / выключения однополюсного переключателя.
Логометрический датчик на эффекте Холла выдает аналоговое напряжение, пропорциональное напряженности магнитного поля. Устройства, которые я буду использовать на отдельной странице, являются однополярными, и, как правило, без приложения магнитного поля выходное напряжение составляет половину напряжения питания.Напряжение будет увеличиваться с южным магнитным полюсом на лице или уменьшаться с северным магнитным полюсом на лице.
См. Использование ратиометрических датчиков на эффекте Холла
Здесь мы рассмотрим переключатели и защелки, которые начинаются как логометрические, а затем добавим компараторы, триггеры Шмитта и выходные транзисторы. Ниже приведен список спецификаций датчиков Холла, используемых в моем видео на YouTube.
На рисунке выше показаны типичные выводы датчиков Холла. Южный полюс магнита направлен в сторону «лица», включающего устройство.Северный полюс на лицевой стороне не будет иметь никакого эффекта, если устройство не является защелкой, которую он выключит, если он уже включен.
Рассмотрим пятивольтовый переключатель Холла UGN3013T. Для срабатывания переключателя обычно требуется от 500 до 750 Гс. Но для того, чтобы отпустить или отключить, обычно требуется от 225 Гс до 110 Гс. Таким образом, у нас есть разумный диапазон 275, в котором нам нужно оставаться для надежной работы. Таким образом, очевидно, что даже небольшой железный магнит может работать хорошо или должен находиться очень близко к датчику.Обратите внимание, что это старая устаревшая деталь, которая у меня случайно оказалась. Новые устройства намного более чувствительны.
Рис. 2
На рисунке выше показана внутренняя блок-схема переключателя на эффекте Холла в данном случае UGN3013T. Он включает пластину Холла, усилитель, триггер Шмитта и транзисторный выход с открытым коллектором. Некоторые могут использовать МОП-транзистор с открытым стоком вместо биполярного транзистора.
Рис. 3
Логометрический датчик Холла с компаратором LM311 образует переключатель на эффекте Холла с выходом с открытым коллектором, образующий переключатель с регулируемой точкой срабатывания.Vcc составляет 5 вольт при использовании датчика, такого как UGN3502, и 12 вольт для TL174C. Его можно напрямую подключить к входному порту микроконтроллера или другой 5-вольтовой цифровой логике.
Рис. 4
Добавляя JK-триггер к нашему переключателю с эффектом Холла на рис. 3, мы формируем защелку с эффектом Холла. Состояния Q и QNOT «меняются» с каждым циклом включения-выключения на TP2.
Рис. 5
На рис. 5 показано, как использовать переключатель Холла с выходом «открытый коллектор / сток» с триггером CD4027 JK для формирования схемы защелки.
На этом мы завершаем введение в датчики и схемы на эффекте Холла.
Веб-сайт Авторские права Льюис Лофлин, Все права защищены.
Если вы используете этот материал на другом сайте, пожалуйста, дайте обратную ссылку на мой сайт.
Магнитные датчики и магнитные переключатели Alps Alpine
Магнитные датчики используются для изменения электрических сигналов после обнаружения магнитного состояния.
Существуют различные типы магнитных датчиков, типичными из которых являются датчики Холла и MR-датчики.
Как подразумевается, датчики Холла используют эффект Холла, а датчики MR используют эффекты магнитосопротивления (MR).
Эффект Холла — это возникновение напряжения Холла при приложении магнитного поля к элементу Холла, тогда как эффекты магнитосопротивления — это изменения электрического сопротивления элемента MR при приложении магнитного поля к элементу.
Магнитные датчики Alps Alpine — это MR-датчики.
Датчики Холла и MR-датчики используют характеристики элементов Холла и MR-элементов соответственно для преобразования изменений магнетизма в электрический сигнал.
Разница между датчиками Холла и датчиками MR
Датчик Холла определяет силу перпендикулярного к нему магнитного поля, тогда как датчик MR определяет угол параллельного магнитного поля.
По этой причине MR-датчики обычно имеют более широкую обнаруживаемую область, которая поглощает ошибки компоновки.
Датчики Alps Alpine MR также имеют отличное соотношение сигнал / шум, поскольку выходной сигнал как минимум в 10 раз выше, чем у датчика Холла.
Конструкция магнитного переключателя Alps Alpine
Магнитный переключатель — это переключатель, совмещенный с магнитом, который использует вышеуказанные характеристики MR-датчика.
Характеристики магнитных переключателей Alps Alpine
Помимо упомянутой выше обнаруживаемой области и отношения сигнал / шум, магнитные переключатели Alps Alpine обладают меньшим разбросом чувствительности, чем датчики Холла, что обеспечивает стабильность даже при колебаниях температуры.
Модельный ряд Alpine Magnetic Switch
Магнитные переключатели Alps Alpine выпускаются в нескольких вариантах в зависимости от способа монтажа (размера), напряжения привода и типа выхода.
| Каталожный номер | Внешний вид | Размер | Рабочее напряжение | Рабочее магнитное поле | Выход | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HGDESM021A | 1.1 × 0,9 × 0,55 | Тип. 1,8 В (от 1,6 мин. До 3,6 В макс.) | Hon. (+) Тип. 2 мТ (от 1,3 до 2,7 мТ) | Hoff. (+) Тип. 1,2 мТ (от 0,5 до 1,9 мТ) | Однополюсный, одинарный | |
| HGDEPM021A | Двухполюсный, одинарный выход | |||||
| HGDEDM021A | Двухполюсный, двойной выход | |||||
| HGDEST021B | 2.9 × 2,8 × 1,1 | Однополюсный, одинарный | ||||
| HGDEPT021B | Двухполюсный, одинарный выход | |||||
| HGDFST021B | Тип. 5 В (от 4,5 мин. До 5,5 В макс.) | Однополюсный, одинарный | ||||
| HGDFPT021B | Двухполюсный, одинарный выход | |||||
| HGDVST021A | 3 до 30 В | Hon.(+) Тип. 2 мТ | Hoff. (+) Тип. 1,4 мТ | Однополюсный, одинарный | ||
Однополюсный, одинарный выход
Двухполюсный, одинарный выход
Двухполюсный, двойной выход
Здесь мы объяснили использование MR-датчика в качестве переключателя. В следующий раз мы познакомимся с другими прикладными применениями.
Датчики Холла | Коллморген
Датчики Холла (также называемые энкодерами Холла, соглас.Эдвину Холлу) использует эффект Холла для измерения магнитных полей, электрических токов или положений.
Если через датчик Холла протекает ток, и датчик помещен в магнитное поле, вертикальное по отношению к направлению тока, датчик выдает напряжение, пропорциональное произведению силы магнитного поля и тока. Если текущее значение известно, можно измерить силу магнитного поля. Если магнитное поле создается электрическим током в проводнике или катушке, вы можете провести беспотенциальное измерение электрического тока в катушке.
Датчик Холла также подает сигнал, если магнитное поле постоянное. Это решающее преимущество по сравнению с комбинацией магнита и катушки.
Приложения
- Измерение магнитного поля (плотности магнитного потока)
- Измерение беспотенциального тока (датчик тока)
- выключатели сенсорные и бесконтактные
- измерения толщины слоя
В автомобильной промышленности датчики Холла используются в замке ремня, в системе закрывания дверей, при оценке состояния педали, в управлении передачей и при измерении времени зажигания.Основное преимущество — нечувствительность к немагнитной грязи и воде.
Вы можете найти их в «настоящих» лазерных принтерах — в интегральных схемах — для синхронизации положения зеркала, в дисководах, в бесщеточных двигателях, например. в вентиляторах. Есть даже клавиатуры с датчиками Холла под каждой кнопкой.
Датчики Холла с аналоговыми выходами используются для измерения слабых магнитных полей (поля земного магнита), например, с помощью компасов в навигационных системах.
Они используются в качестве датчиков тока в зазоре стального сердечника катушки.Такие датчики тока предлагаются как комплектные, очень быстрые, могут использоваться также для измерения постоянного тока. Они предлагают возможное разделение между цепями питания и управления.
В качестве позиционного переключателя или бесконтактной клавиатуры они работают в сочетании с постоянными магнитами и имеют встроенный пороговый переключатель.
Дизайн
Датчики Холлаизготавливаются из тонких полупроводниковых дисков, потому что в этих дисках мало электронов и, следовательно, скорость электронов высока для достижения высокого напряжения Холла.Типовые конструкции:
- Прямоугольник
- Бабочка
- Крест
Обычно датчики Холла интегрируются в схему усиления сигнала или схему температурной компенсации.
Размеры
Чувствительность указывается в милливольтах на гаусс (мВ / Г) с
1 тесла = 10000 гаусс (1 г = 10-4 Тл).
Направление вращения, соединение
Вращение по часовой стрелке (cw)
| Сигнал | Цвет ядра | Другое Описание |
|---|---|---|
| h2 | (gn) | Сигнал a-b, фаза U |
| h3 | (да) | Сигнал b-c, фаза V |
| h4 | (br) | Сигнал c-a, фаза W |
При подаче питания 5 В через X1 (S400: X2) обратите внимание на соединения линии Sense (контакты 2–10 и контакты 4–12).
| S300 | S400 | S601-S620 | S640 / S670 | S700 | AKD | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Разъем для холла | Х1 | X2 | X1 -> ключ | Х1 | Х1 |
Справку по настройке см. На странице Настройка обратной связи Холла.
Гибкий датчик Холла из графена с лазерной разметкой
Характеристика материала
На рис.1а показано изображение поперечного сечения LSG, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), при малом увеличении, на котором видны пористые и карбонизированные чешуйки размером 62 ± 0.На поверхности ПИ различают толщину 5 мкм. Изображение с большим увеличением (вставка к рис. 1a) показывает, что LSG состоит из высокопористой многослойной структуры графена. Поскольку скрайбирование PI с помощью лазерного луча происходит в условиях окружающей среды и при местных температурах> 2500 ° C, присутствие кислорода и влаги во время процесса скрайбирования выжигает некоторое количество углерода, что приводит к пористой морфологии. Рамановские спектры LSG, полученные с использованием длины волны лазера 473 нм, показали три типичных характерных пика: D, G и 2D при 1360, 1580 и 2720 см -1 соответственно (рис.1б) 15 . Пик D возник из-за дефектов и разорванных sp2-углерод-углеродных связей, G относится к структурам, полученным из графита, а острый 2D-пик является доминирующим в монослойном графене. Наличие сильного 2D-пика может возникать из-за графеновых структур, индуцированных лазерной обработкой 35 . Этот результат хорошо согласуется с анализом спектров XPS. Отчетливый компонент C-C и значительно уменьшенные компоненты C – O, C = O и COO, показанные на рис. 1c, показывают преобладание sp2-углерода и структур нарушенных химических связей.
Рис. 1: Характеристики графена с лазерной разметкой (LSG).a СЭМ-изображения поперечных сечений пористых графеновых структур на PI после лазерного облучения (шкала: 30 мкм). На вставке с большим увеличением показаны беспорядочно расположенные и взаимосвязанные чешуйки графена (масштабная шкала: 5 мкм). b Рамановский спектр LSG. c XPS-спектр высокого разрешения в области C1s МСУ.
Магнито-электромеханический отклик
Измеренные значения напряжения Холла были получены путем усреднения за 1 мин и нанесены на график как функция магнитного поля на рис.2. Напряжение Холла показывает линейную зависимость от приложенного магнитного поля, как и ожидалось, с нормированной по току чувствительностью ~ 1,12 В / ат, извлеченной из наклона построенной линии. Используя стандартные протоколы измерений Ван дер Пау из Национального института стандартов и технологий 39 , подвижность носителя, µ = 736 см 2 V −1 s −1 и листовой носитель плотность, n = 5.6 × 10 14 см −2 , были обнаружены при комнатной температуре.Полученные значения сопоставимы с гибкими висмутовыми 9 , графеновыми 10,40 и металлическими 41 сенсорными элементами Холла на подложках из PI, PEEK и каптоновой фольги. Между тем, смещение напряжения Холла возникает из-за несовпадения контактов и / или неоднородного протекания тока в активной области датчика. Это обычная проблема, обнаруживаемая в датчиках на эффекте Холла, которую можно свести к минимуму с помощью различных схемотехнических решений, таких как автоматическое обнуление 42 , стабилизация прерывателя 43 и коррелированная двойная выборка 44 .
Рис. 2: Магнито-электромеханические характеристики.a Конфигурация датчика Холла с четырьмя выводами для измерения Холла. б Напряжение Холла во внешнем магнитном поле при токе 100 мкА.
Выходной сигнал датчика до, во время и после воздействия различных напряжений показан на рис. 3a. Чувствительность оставалась стабильной после изгиба до минимального радиуса 5 мм, что соответствует деформации растяжения ~ 1,6%. Снижение холловской чувствительности, вызванное увеличением кривизны изгиба, можно объяснить уменьшением активной площади, перпендикулярной магнитному полю.Уменьшение радиуса изгиба (<5 мм) приводит к увеличению составляющей магнитного поля, параллельной направлению тока, B x , и составляющей, ортогональной направлению тока, B y , уменьшиться, что приведет к снижению напряжения Холла. Текущие измерения нормализованной чувствительности не выявили деградации после 1, 10, 100 и 1000 циклов изгиба (радиус 5 мм), демонстрируя гибкость и надежность датчиков Холла LSG (рис.3б). Это наблюдение согласуется с результатами, полученными из изображений SEM (дополнительный рисунок 1), которые показали, что нет никаких заметных изменений или повреждений в морфологии LSG после 1000 циклов изгиба.
Рис. 3: Испытание на изгиб гибкого датчика Холла LSG.a Нормированная по току чувствительность датчиков Холла LSG до, во время и после однократного изгиба на определенный радиус. Масштаб вставленного изображения: 5 мм. b Измерение цикла изгиба нормированной по току чувствительности датчика Холла LSG.
Воздействие высоких температур
Влияние температуры на датчик Холла LSG было сначала оценено с помощью термогравиметрического анализа, который включает обнаружение изменения массы, вызванного повышением температуры. Как видно на рис. 4а, LSG способен выдерживать температуры не менее 400 ° C. После ~ 500 ° C наблюдается существенное падение массы, в основном из-за испарения, сублимации и повышения давления в реагирующих средах 45 . Влияние температуры на текущую нормированную чувствительность показано на рис.4b. Чувствительность остается стабильной до 400 ° C, что делает датчики на эффекте Холла LSG привлекательным решением для высокотемпературных применений.
Рис. 4: Влияние температуры на МСУ.a TGM анализ образца LSG на PI в атмосфере азота. b Чувствительность как функция температуры.
Измерения шума
Спектральная плотность шума напряжения, В n , и магнитное разрешение, B мин , которые определяются как уровнями сигнала, так и шума, являются важными параметрами, например, для оценить предел обнаружения.Полученная спектральная плотность шума напряжения В n , показанная на рис. 5a, показывает, что в шуме преобладает 1/ f или фликкер-шум до угловой частоты, fc = 17,6 Гц. Возникновение шума 1/ f в графеновых устройствах на эффекте Холла было исследовано в ряде экспериментальных исследований 13,46,47,48 , и широко признано, что он возникает из-за «обменного шума» из-за: например, захват и высвобождение носителей в ловушках, что приводит к колебаниям плотности носителей.Ниже угловой частоты шум увеличивается линейно с увеличением тока смещения (вставка на рис. 5a), что вызвано большим количеством флуктуаций плотности электронных носителей. Выше угловой частоты минимальный уровень напряжения теплового шума составляет всего 50 нВ / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \), что находится в диапазоне ранее заявленных значений сверхмалошумящего графенового холла. датчики 10,13 . Магнитное разрешение B мин можно рассчитать, используя спектральную плотность шума напряжения, В n , и чувствительность датчика по 10,46
$$ B _ {{\ mathrm {min}}} = \ frac {{Vn}} {{S_II_c}}.$
(1)
Рис. 5: Шум и разрешающая способность датчиков Холла LSG.a Плотность шума напряжения, В n и b Магнитное разрешение, B мин , как функция частоты.
Магнитное разрешение B мин датчика Холла LSG как функция частоты показано на рис. 5b, где минимальное обнаруживаемое магнитное поле составляет всего 0.446 мТл / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \).
Мягкий тактильный датчик
Первоначальная попытка использовать линейный датчик Холла для создания искусственной руки для робота была предпринята Kyberdt et al. 49 , где внешняя нормальная сила, приложенная к поверхности эластомера, вызвала смещение встроенного магнита. Затем приложенная сила оценивалась по изменениям вектора магнитного поля и механических свойств эластомера. Ранее опубликованные исследования использовали жесткий постоянный магнит для создания магнитного поля 49,50,51 .Встраивание жесткого элемента магнита в мягкую структуру тактильного датчика привело к быстрому насыщению датчика Холла 52 , ограничивая диапазон измеряемых сил. Постоянный магнит также требует определенного расстояния по отношению к датчику Холла, ограничивая минимальную толщину конструкции 52 . Мы заменили жесткий постоянный магнит на магнитную оболочку, которая имеет относительно аналогичные механические свойства, что и эластомерное тело, и которая позволяет настраивать магнитные, а также механические свойства 53 .
Разработанный датчик Холла LSG был интегрирован в гибкий и мягкий тактильный датчик. Тактильный датчик был реализован путем упаковки гибкого магнита, мягкого эластомера и датчика Холла LSG в единую архитектуру размером 10 × 10 мм, как показано на рис. 6. Приложение нормальной силы к верхней части платформы изменяет расстояние между гибким магнитом и датчиком Холла LSG из-за деформации эластомера, вызывающей изменение магнитного поля в месте расположения датчика. Три слоя платформы были изготовлены отдельно, а затем сложены вместе с использованием липкой поверхности эластомера Ecoflex 54,55 .Датчик Холла LSG (описанный в разделе «Характеристика материала», толщина PI: 0,12 мм) был встроен в нижний слой конструкции. Средняя часть состоит из силиконового эластомера (Ecoflex, Smooth-on толщиной 2 мм), который был подготовлен путем литья в форму и выровнен с помощью лезвия для литья. Верхний слой структуры представляет собой сверхгибкий магнит (толщина: 0,17 мм), состоящий из той же эластомерной матрицы на основе кремния (Ecoflex, Smooth-on) и постоянных магнитных частиц (NdFeB, MQP-16-7FP).Подробный процесс изготовления композитного магнита описан на дополнительном рисунке 2. Вкратце, композит был приготовлен путем смешивания Ecoflex (50 мас.%) И порошка NdFeB (50 мас.%) И формования. После отверждения магнитный композит намагничивали с помощью магнитного поля напряжением 1,8 Тл во внеплоскостном направлении. Влияние концентрации частиц NdFeB на модуль упругости и остаточную намагниченность показано на дополнительном рис. 3. Распределение магнитного поля в ближней области магнита (рис.7a) был охарактеризован с использованием 3-осевого устройства отображения магнитного поля, показанного на дополнительном рис. 4. Он состоит из 3-осевой роботизированной руки с шаговыми двигателями, приводящими в действие каждую ось, и 3-осевого датчика магнитоимпеданса (BM1422AGV, Rohm) . Только компонент z , B z , магнитного поля был измерен (усреднен по 30 образцам измерений) на расстоянии 10 мм над магнитом через плоскость xy-, сканирование с шагом размер 500 мкм. Геомагнитное поле, измеренное в 20.78 мкТл перед процессом отбора проб было удалено из данных измерения магнитного поля. На рисунке 8b показано распределение магнитного поля для области отбора проб размером 25 × 25 мм, всего 50 точек отбора проб в направлениях x и y . Сила компонента магнитного поля z , B z , достигает 300 мкТл в центре симметрии ( x = 12,5 мм, y = 12,5 мм, z = 10). мм) и уменьшается с увеличением расстояния от центра магнита в плоскости xy .Затем тактильный датчик исследовали путем приложения нормальной силы до 8 Н с квадратной нагрузкой (1 × 1 см) в электромеханическом тестере. Сила прикладывалась к центру датчика квадратной формы. Датчик Холла LSG работал при приложении тока 100 мкА, а напряжение Холла измерялось с помощью мультиметра (Agilent, U1272A). Отклик датчика на рис. 8 показывает линейное увеличение напряжения Холла с приложенной силой. Средняя чувствительность 0,034 мВ / Н и стандартное отклонение σ ± 0.002 N были выведены из полученных результатов. Следует отметить, что чувствительность может быть адаптирована и дополнительно оптимизирована за счет массового отношения порошка NdFeB, жесткости эластомера, а также размеров устройства, в частности толщины эластомера.
Рис. 6: Мягкий тактильный датчик.a Сборка гибкого тактильного датчика LSG. b Оптическая фотография тактильного датчика, демонстрирующая его гибкость.
Рис. 7: Распределение магнитного поля.a Образец композитного магнита толщиной 170 мкм. b Трехмерный поверхностный график компоненты магнитного поля z на плоскости xy на высоте z = 10 мм над магнитом.
Рис. 8: Среднее выходное напряжение пяти измерений мягкого тактильного датчика в результате последовательных циклов линейной нагрузки.Планки погрешностей указывают стандартное отклонение.
Гибкий, универсальный и прочный графеновый датчик Холла был реализован в ходе простого одностадийного процесса изготовления.Технология лазерного скрайбирования показала многообещающие результаты для широкого внедрения гибких графеновых датчиков Холла, особенно в суровых условиях. Этот метод позволяет легко настроить геометрию, размеры и форму датчиков. Имея линейный отклик на магнитные поля с нормализованной чувствительностью 1,12 В / АТ, датчики Холла LSG не показали деградации после изгиба до минимального радиуса 5 мм, соответствующего 1,6% деформации растяжения, и после 1000 циклов изгиба. Также было исследовано влияние высокой температуры на работу датчика Холла.Датчик выдерживает температуру до 400 ° C. Фликкер-шум доминирует в шумовом сигнале вплоть до угловой частоты 17,6 Гц, за которой следует низкий уровень постоянного напряжения шума 50 нВ / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \), что соответствует магнитному разрешению 0,446 мТл. / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \). Датчик Холла LSG был интегрирован в мягкий и гибкий тактильный датчик на основе магнитного поля. Тактильный датчик обеспечивает линейный отклик на приложенную силу с чувствительностью 0,034 мВ / Н, которую можно легко настроить, используя гибкость процесса изготовления.
Что лучше всего подходит для вашего дизайна?
Датчики на эффекте Холла используются в самых разных приложениях, включая автоматизацию производства и производственных процессов; автоматизация зданий, дома и офиса; медицинские приложения; контроллеры мобильности и робототехники; сельское хозяйство и тяжелая техника; садовый и электроинструмент; а также предметы домашнего обихода, такие как стиральные машины, сушильные барабаны, индукционные плиты и системы отопления и охлаждения (HVAC). Учитывая потенциальное использование во многих приложениях и наличие нескольких типов датчиков Холла, нас часто спрашивают, какой из них лучше всего подходит для данной конструкции.Что такое датчик Холла?
Датчики на эффекте Холла используют магнитные поля для определения таких факторов, как положение, близость, смещение, скорость и ток. Существует два основных типа датчиков Холла: переключатели Холла и линейные датчики Холла. Кроме того, на рынок выходит новый тип датчика Холла: датчики прямого угла.
Переключатели Холла включаются или выключаются на основе сравнения фиксированного порогового уровня Переключатели Холла измеряют и сравнивают напряженность магнитного поля с фиксированным пороговым уровнем в датчике.Как только это значение будет превышено, выходной транзистор включается или выключается. Семейство переключателей включает простые переключатели (такие как Micronas HAL 5xy и HAL 2xy), переключатели с двумя пластинами (Micronas HAL 7xy), а также очень сложные программируемые переключатели (Micronas HAL 10xy). Линейные датчики Холла обеспечивают пропорциональные выходные сигналы на основе напряженности магнитного поля Линейные датчики Холла отличаются от переключателей тем, что они не имеют дискретного состояния переключения, а вместо этого выдают сигнал, пропорциональный силе магнитного поля.Выходной сигнал может быть представлен как аналоговое выходное напряжение, сигнал с широтно-импульсной модуляцией (PWM) или как современный протокол шины (LIN, SENT). Семейство линейных датчиков включает непрограммируемые (Micronas HAL 4xy) и программируемые (Micronas HAL 8xy) датчики, а также датчики с прямым сетевым интерфейсом (Micronas HAL 28xy). Датчики прямого угла сравнивают сигналы в нескольких плоскостях Новые типы датчиков на эффекте Холла больше не измеряют абсолютное магнитное поле.Датчики прямого угла анализируют измерения синуса и косинуса магнитного поля. Вертикально ориентированные пластины Холла измеряют компоненты магнитного поля в плоскости чипа, а не компоненты, перпендикулярные поверхности чипа. Контроль относительной прочности обоих компонентов приводит к стабильному выходному сигналу, даже если расстояние между магнитом и датчиком меняется. Это позволяет с очень высокой точностью измерять угол поворота от 0 ° до 360 °. Датчики прямого угла, такие как программируемый Micronas HAL 36xy, идеально подходят для автомобильных приложений. Затраты, связанные с использованием датчиков Холла в проектах приложенийПри разработке датчиков Холла в приложениях очевидным фактором является стоимость. Стоимость может варьироваться в зависимости от ряда факторов. К ним могут относиться:
- Тип датчика
- Объем
- Функции и опции
- Типы контактов
- Выходы
- Температурные диапазоны
- Конфигурации упаковки
- Метод упаковки
Эти, среди прочего, могут определять дизайн и затраты на изготовление датчиков Холла в приложениях.
Хотите знать, какой датчик Холла подходит для вашего приложения? Позвоните в Symmetry Electronics по телефону (310) 536-6190 или свяжитесь с нами через Интернет, и мы будем рады помочь.