Датчик Холла схемы включения: связь с магнитометром, тахометром

Схема принципиальная датчика холла

Магнитоэлектрическое устройство, принцип которого основан на открытии американского ученого, сегодня активно применяется в автомобильных системах. Речь идет о знаменитом датчике холла или ДХ. Интересно будет узнать, какие схемы его включения используются.

Принцип работы и уникальные свойства ДХ

Содержание

• 1 Принцип работы и уникальные свойства ДХ
• 2 Магнитометр и тахометр
• 3 Схемы, в которых задействуется ДХ

Как известно, удивительный принцип ДХ был открыт следующим образом. В магнитное поле был помещен полупроводник, имеющий форму прямоугольника. Когда через параллельные плоскости пластины проходил импульс тока, возникало напряжение и на перпендикулярных им торцах прямоугольника. Это была поперечная разность потенциалов или как называют явление сегодня – холловское напряжение.

Схема зажигания с ДХ

Современные ДХ имеют большей частью щелевую конструкцию. Другими словами, конструкцию с отверстиями, щелями. На одной из сторон отверстия бывает расположен проводник, через который пропускается импульс, а на второй – постоянный магнит.

Интересный момент. В зазоре, образовавшемся между постоянным магнитом и пластиной, предусмотрена бывает перегородка, спроектированная для перемыкания токовых линий. Так вот, когда она убирается, то разность потенциалов не действует, и наоборот, когда она есть – линии замыкаются.

Одним словом, когда экран (перегородка) проходит зазор, на микросхеме бывает нулевая индукция, а на выходе образуется напряжение.

Такой принцип функционирования позволил использовать данную схему в виде регистрирующего устройства, не имеющего механические контакты. Это было великое открытие в автомобилестроении, где не знали, что делать с устаревшей контактной группой, часто доставляющей конструкторам проблемы.

Принцип функционирования датчика холла

Благодаря возможностям нынешней электроники удалось преобразовать аналоговые ДХ в цифровые. Однако в автомобилестроении чаще используются преобразователи, основанные на изменении индукции поля. Величина таких аналоговых преобразователей полностью зависит от силы и полярности магнитного поля.

А вот цифровые ДХ вообще не подразумевают наличия магнита. Принцип их действия основан на выдаче логической единицы. В момент импульса, индукция достигает пороговой величины, и наоборот, когда номинал не достигается, установлен ноль. Но на самом деле, цифровой ДХ не лучше аналогового, так как чересчур чувствителен.

Не только автомобильная электрика, но и авиация, машиностроение получили большую выгоду от внедрения и применения ДХ. Безусловно, этому способствовала высокая точность показаний и надежность датчиков, стоящих копейки.

Например, если бы не было ДХ в автомобильных системах, то пришлось бы использовать дорогие приборы, которые были бы в состоянии следить и контролировать функционирование различных узлов и механизмов с потрясающей точностью.

Левитрон на основе датчика холла

Помимо этого, ДХ применяются и в других целях. Например, это превосходный элемент для создания левитрона – игрушки, висящей в воздухе. Многочисленные умельцы и конструкторы, заинтересованные схемой собирания левитрона, совершенствуют принципы работы ДХ.

Магнитометр и тахометр

Можно сказать, что ДХ – есть магнитометр, но это не совсем так. Магнитометром является прибор, измеряющий характеристики магнит. поля. В связи с тем, что есть зависимость от диагностируемой формации, различают: деклинаторы, эрстедметры, флюксметры и другие приборы с аналогичной схемой действия.

В более узком понимании магнитометр нужен для измерений особенностей магнитного поля. И тут одной из важнейших уникальных качеств устройства является ее чувствительность.

Однако, абстрагировать текущий формат, превратить его целостным для всех приборов нет практической возможности, ведь каждая из моделей магнитометров различается принципом действия, отдельной функцией обработки сигнала и неодинаковой конструкцией преобразователя.

Аналоговые ДХ и сами являются магнитометрами, способны контролировать магнитную индукцию и поле. Но самое главное, что и является отличительной чертой ДХ от магнитометра, является способность преобразовывать индукцию магнита в выходное напряжение.

Зажигание на 2-х датчиках холла

Тахометр – тоже является измерительным прибором, но он предназначен для измерения частоты вращения различных деталей, находящихся в движении (вращении).

К примеру, в автомобильных системах тахометр легко определяет частоту вращения коленвала, показывая обороты в минуту.

Примечательно, что тахометры могут быть установлены в систему, где работает ДХ, и соответственно, получать импульсы непосредственно от датчика.

Как и ДХ, тахометр бывает цифровым и аналоговым. Первый бывает выполнен в виде электронного табло, где показывается информация, производятся математические подсчеты оборотов ДВС и валов. Полезная штука для работы с системами ЭБУ и для настройки современных моторов.

Схемы, в которых задействуется ДХ

Преобразователь ДХ в электрической цепи автомобиля – важнейшее звено. Расположен ДХ на схеме в самом конце цепи или ее начале. Вот, как это можно себе представить:

• от аккумуляторной батареи идет токовый импульс на замок зажигания, который если включается, то подает напряжение в цепь;
• первой принимает напряжение катушка зажигания, передающая также преобразованную энергию (ток с высоким вольтажом) на свечи зажигания;
• одновременно катушка связана по схеме с коммутатором, имеющим 7 выводов;
• датчик располагается в самом конце цепи, соединяясь посредством разъема с выводами коммутатора.

Датчик холла в трамблере

Это схема, которая используется в обычных автомобильных системах, а вот в масляных обогревателях, где тоже применяется ДХ, они задействованы в схему определения вертикального положения.

Схема подобного типа получает импульс от бестрансформаторного БП, а выходное ее напряжение стабилизируется с помощью стабилитрона.

Что касается переменной составляющей, то она отфильтровывается емкостным диодом.

Еще одна популярная схема, в которой используется ДХ, это схема определения скорости и направления движения (вращения). Здесь ДХ может быть задействован, как помощник тахометра или отдельный контроллер. Его задача – преобразовывать амплитуду и курс вращения в единый электроимпульс для дальнейшей передачи.

Благодаря такой схеме удается контролировать обороты валов, определять направление вращения, учитывать расход жидкости и многое другое.

В основе функционирования такой схемы лежит преобразование, осуществляемое датчиком SS52DT или ДХ с 2-я полупроводниковыми элементами. При попадании в зону действия магнитного поля, генерируется разность потенциалов, которая и позволяет собственно измерять амплитуду и направление вращения.

Существуют и другие схемы, в которых задействует ДХ. Например, упрощенная конструкция для определения скорости, где используется выходной сигнал или упрощенная схема для определения направления.

Датчик холла принцип работы: устройство и схема

Как работает датчик холла

В первую очередь датчик холла или ДХ является магнитоэлектрическим устройством, действие которого фундировано на физическом явлении. Последнее было открыто великим западным ученым еще в далеком 1879 году.

Общий принцип

Содержание

• 1 Общий принцип
• 2 Разновидности ДХ
• 3 Преимущества ДХ
• 4 Интеграция и проверка

Гениальность открытия заключалось в электромагнитном поле. Поставив в него металлический полупроводник, он заметил, что на противоположных торцах пластины возникает напряжение тока, способное достигать нескольких сот милливольт.

Как утверждают эксперты, ДХ устройства имеют фрикативную схему или принцип. Что это значит?

Чертеж шторки ДХ

Полупроводниковый материал расположен на одной из сторон отверстия, а постоянный магнит – с другой. При прохождении импульса тока в магнитном поле, на пластину воздействует сила.

Щель или зазор между пластиной и магнитом – это экран, задача которого замыкать силовые линии.

Когда экран или шторка убирается, снимается и воздействие. Когда шторка в зазоре устройства – возникает сила, линии замыкаются.

Внимание. Экран – ничто иное, как лопасть ротора. При прохождении шторки через щель на выходе появляется напряжение.

Благодаря эффекту ДХ прибор удается применять в виде контроллера в устройствах без механических контактов. В автомобильной промышленности – это современная бесконтактная система зажигания (БСЗ). Именно ДХ в данном случае увеличивает ресурс функционирования этой системы.

Расшифровка или принцип современной БСЗ выглядит так:

1. Катушка зажигания соединена через замок с АКБ и коммутатором. От нее же идет сигнал тока на свечи зажигания (на старых системах через распределитель).
2. Коммутатор соединен с ДХ через разъем и тахометром.

Вообще, ДХ в зажигании эффективно управляет ходом искрообразования за счет того, что интегрирован около распределительного вала, где соответственно стоит магнитопроводящая пластина. Она наделена таким же количеством вертящихся элементов, сколько у ДВС цилиндров.

Принцип работы регулятора холла

При вращении роторного интерцептора возле ДХ с полученным напряжением, образуется «холловый» импульс. Подаваясь на коммутатор с ДХ, он снимается и идет в свою очередь на катушку зажигания, где и преобразуется в высоковольтное напряжение.

Разновидности ДХ

Известны на сегодня два основных вида ДХ устройств: датчики с цифровым действием и датчики с обычным.

ДХ обычного типа являются контроллерами, изменяющими индукцию магнитного поля. Значение, которое показывает этот ДХ, зависит полностью от двухполюсности и воздействия магнитоактивного поля.

Разновидности датчика холла

Напротив, цифровой ДХ не подразумевает магнитного поля. Принцип его функционирования основан на чередовании полюса и минуса импульсного напряжения. Несмотря на современный вид, цифровой ДХ имеет большой недостаток – низкую чувствительность.

Сегодня ДХ устройства нашли широкое применение в различных сферах человеческой деятельности. Авиация, электрика, машиностроение – это только начало. Причинами такой популярности ДХ называют высокие показатели надежности и точность показаний, который способен выдавать этот контроллер. И безусловно, низкая его стоимость.

В автомобильной промышленности использование ДХ оправдано тем, что такие датчики невероятно устойчивы к резким изменениям температур и вибраций мотора.

Внимание. ДХ применяется в современных автомашинах для контроля за положением и перемещением компонентов различных систем. Например, в системе зажигания – за контролем вращения распредвала и своевременной подачи импульса в коммутатор.

ДХ применяется в автомобиле также и как скоростной регулятор или как навигатор движения. В этом случае ценным становится его умение определяться по полюсам.

Вообще, так называемое «холловское» напряжение давно и успешно эксплуатируется в автомобилестроении и в механизмах с сервоприводами. Это идеальный прибор для определения углов и положений валов, а на автомобилях старой конструкции – для определения момента искрообразования.

Датчик холла систем зажигания автомобиля

Суть функционирования ДХ сводится к тому, что при подаче напряжения на две клеммы полупроводника, на двух противоположных возникает импульс, который расценивается получателем, как толчок к дальнейшим действиям.

Ученые всего мира совершенствуют ДХ. Уже сегодня удается расширить область применения этого прибора, ведь создаются различные классы датчиков холла.

Преимущества ДХ

Абсолютная работоспособность при малых размерах – это называют преимуществом ДХ. И действительно, устройство крохотного размера невероятно компактно, и его удается поместить в любом месте ДВС или другого автомобильного механизма.

Датчик холла моделирование

Помимо этого, ДХ стабилен в функционировании, не изменяет точность показаний при любых вращениях распредвала. Он корректно реагирует на любые изменения – таков его принцип. И стабильность ДХ проявляется не только в работе, но и в стабильности характеристик сигнала.

Безусловно, ДХ имеет и свои недостатки, на первое место среди которых выходит его чувствительность. Однако имеются и другие. Рассмотрим их подробнее.

• Помехи считаются главным врагом любого электромагнитного прибора. Не исключение и этот случай, ведь помех в автоэлектрической цепи более, чем достаточно.
• Стоимость хоть и низка, но по сравнению с ценой обычного магнитоэлектрического регулятора, выше.
• Нормальная функциональность ДХ зависит от электросхем, а последние часто могут иметь шаткие референции, что отрицательно скажется на корректность показаний.

Интеграция и проверка

ДХ наделен всего 3-я выводами, один из которых нулевой (минусовой). Первый и второй выводы соответственно связаны с питанием и импульсом. Другими словами, один из выводов служит для питания, а через другой – идет сигнал на коммутатор.

Проверка работы ДХ не столь сложна, как может показаться на первый взгляд. Если заметен затрудненный пуск двигателя или нестабильность его работы, сомнения мгновенно падают на датчик холла.

Проверка и замена датчика холла

Диагностика ДХ не требует применения каких-либо сложных осциллографов, хотя по теории так и должно быть. В данном случае достаточно будет замкнуть 3-й и 6-й выводы колодки трамблера. Если при этом возникнет искра, то датчик изжил себя и требуется его обновление.

Замена тоже не вызовет особых сложностей, с этим делом можно справиться всего за 10 минут. Однако лучше тщательнее проверить установленный датчик, так как причиной некорректной работы зажигания может выступить другой элемент.

Если никаких сомнений в поломке ДХ не остается, надо будет разобрать трамблер. ДХ расположен внизу распределителя, и чтобы его снять, придется разобрать немало механизмов и мелких элементов.

Научитесь следить за простыми компонентами своего авто. Это поможет избежать неприятных сюрпризов на дороге. Будьте внимательны!

Датчик Холла

Принцип работы Анимация

от редакции

Датчик Холла представляет собой преобразователь, который изменяет свое выходное напряжение в ответ на магнитное поле. Датчики Холла используются для бесконтактного переключения, позиционирования, определения скорости и измерения тока.

Рис. Колесо с двумя магнитами, проходящее мимо датчика Холла

В своей простейшей форме датчик работает как аналоговый преобразователь, напрямую возвращая напряжение. При известном магнитном поле можно определить его расстояние от пластины Холла. Используя группы датчиков, можно определить относительное положение магнита.

Часто датчик Холла сочетается со схемой, которая позволяет устройству работать в цифровом режиме (вкл./выкл.), и в такой конфигурации может называться переключателем.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Зонд Холла содержит полупроводниковый кристалл соединения индия, такой как антимонид индия, установленный на алюминиевой опорной пластине и заключенный в головку зонда.

Когда датчик Холла удерживается так, что силовые линии магнитного поля проходят под прямым углом через датчик датчика, датчик выдает значение плотности магнитного потока (B). Через кристалл проходит ток, который при помещении в магнитное поле создает на нем напряжение «эффекта Холла». Эффект Холла наблюдается, когда проводник проходит через однородное магнитное поле. Возникающее напряжение эффекта Холла является признаком магнитного объекта, проходящего вокруг него. Следовательно, напряжение эффекта Холла является выходным сигналом и используется для обнаружения объекта рядом с ним.

Читайте также: Анимация бесконтактного переключателя

ПРЕИМУЩЕСТВА

Датчик Холла может работать как электронный переключатель.

• Такой переключатель стоит дешевле механического и намного надежнее.
• Может работать до 100 кГц.
• Отсутствие дребезга контактов, поскольку вместо механического контакта используется полупроводниковый переключатель с гистерезисом.
• На него не повлияют загрязнители окружающей среды, так как датчик находится в герметичной упаковке. Поэтому его можно использовать в тяжелых условиях.

В случае линейного датчика (для измерения напряженности магнитного поля) датчик Холла:

• может измерять широкий диапазон магнитных полей
• доступен для измерения магнитных полей северного или южного полюса
• могут быть плоскими

DISADVANTGAES

Датчики Холла обеспечивают гораздо более низкую точность измерения, чем феррозондовые магнитометры или датчики на основе магнитосопротивления. Более того, датчики на эффекте Холла значительно дрейфуют, что требует компенсации.

ПРИМЕНЕНИЕ

Определение положения

Определение наличия магнитных объектов (связанное с определением положения) является наиболее распространенным промышленным применением датчиков Холла, особенно работающих в режиме переключения (режим включения/выключения). Датчики Холла также используются в бесщеточном двигателе постоянного тока для определения положения ротора и переключения транзисторов в правильной последовательности.

Смартфоны используют датчики Холла, чтобы определить, закрыта ли откидная крышка.

Трансформаторы постоянного тока

Датчики Холла могут использоваться для бесконтактных измерений постоянного тока в трансформаторах тока. В этом случае датчик Холла устанавливается в зазор магнитопровода вокруг проводника с током. В результате можно измерить постоянный магнитный поток и рассчитать постоянный ток в проводнике. Эффект Холла также использовался для обнаружения постоянного тока в сверхпроводящем трансформаторе постоянного тока.

Автомобильный указатель уровня топлива

Датчик Холла используется в некоторых автомобильных указателях уровня топлива. Основным принципом работы такого индикатора является определение положения плавающего элемента. Это можно сделать либо с помощью вертикального поплавкового магнита, либо с помощью вращающегося рычажного датчика.

• В вертикальной поплавковой системе постоянный магнит устанавливается на поверхность плавающего объекта. Токоведущий проводник закреплен на верхней части бака на одной линии с магнитом. Когда уровень топлива повышается, на ток воздействует увеличивающееся магнитное поле, что приводит к более высокому напряжению Холла. По мере снижения уровня топлива напряжение Холла также будет уменьшаться. Уровень топлива указывается и отображается надлежащим состоянием сигнала напряжения Холла.
• В датчике с вращающимся рычагом диаметрально намагниченный кольцевой магнит вращается вокруг линейного датчика Холла. Датчик измеряет только перпендикулярную (вертикальную) составляющую поля. Измеряемая сила поля напрямую зависит от угла поворота рычага и, следовательно, от уровня топливного бака.

Будьте первыми, кто получит эксклюзивный контент прямо на вашу электронную почту.

Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.

Неверный адрес электронной почты

Категории Анимация, Как это работает, Переключатели

2023 © Воспроизведение без явного разрешения запрещено. — Курсы PLC SCADA — Сообщество инженеров

Эффект Холла: определение, принцип, методы измерения

Всем привет. Добро пожаловать в новый пост сегодня. В этом посте представлены эффект холла и датчик холла. Включая их определение, принципы и методы измерения.

Ⅰ. Что такое эффект Холла?

Взаимодействие соответствующих электрических и магнитных полей заряженных частиц, таких как электроны, приводит к эффекту Холла. Принцип эффекта Холла проиллюстрирован на следующей анимации для более четкого понимания.

 

Рис. 1

Ⅱ. Принцип эффекта Холла

Ток начинает течь, когда проводящая пластина подключается к цепи с батареей. От одного конца пластины к другому носители заряда будут двигаться прямолинейно. Магнитное поле создается за счет прохождения носителей заряда. Магнитное поле носителей заряда изменяется, когда магнит подносится близко к пластине. В результате прямолинейный поток носителей заряда затруднен. Сила Лоренца — это сила, которая изменяет направление потока носителей заряда.

Положительно заряженные дырки будут отклоняться к одной стороне пластины, а отрицательно заряженные электроны будут отклоняться к противоположной стороне пластины в результате искажения магнитного поля носителей заряда. Напряжение Холла, которое можно измерить с помощью метр — это разность потенциалов, возникающая между двумя сторонами пластины.

 

Рис. 2

Магнитное поле, перпендикулярное проводящей пластине, представлено синей стрелкой B в уравнении эффекта Холла и силы Лоренца.

В соответствии с концепцией эффекта Холла напряжение может быть измерено, когда путь тока проходит под прямым углом, когда проводник с током или полупроводник вставлен в вертикальное магнитное поле.

Следующая формула дает напряжение Холла, записанное как VH:

 

Формула напряжения Холла:

На проводящей пластине VH означает напряжение Холла.

Рис. 3

Ток датчика обозначается символом I.

Напряженность магнитного поля B.

Заряд q.

Количество носителей заряда в единице объема равно n.

Толщина датчика d.

Принцип работы датчиков Холла

Датчик обнаруживает это и генерирует выходное напряжение, известное как напряжение Холла VH, когда плотность магнитного потока в области, окружающей датчик, достигает определенного порога. Следующий рисунок иллюстрирует конкретный принцип.

Небольшой прямоугольный кусочек полупроводникового материала p-типа, такого как арсенид галлия (GaAs), антимонид индия (InSb) или арсенид индия (InAs), по которому течет непрерывный ток, является основным строительным блоком датчика Холла. .

 

Рис. 4

Ⅲ. Схема датчика Холла

Линии магнитного потока, действующие на полупроводниковый материал в датчике Холла, вызывают отклонение носителей заряда, электронов и дырок в любую сторону полупроводниковой пластины. Магнитное поле, с которым сталкиваются носители заряда при прохождении через полупроводниковый материал, и является причиной этого движения.

Из-за накопления этих носителей заряда, когда электроны и дырки движутся вбок, между двумя сторонами полупроводникового материала возникает разность потенциалов. Затем внешнее магнитное поле под прямым углом к ​​полупроводниковому материалу влияет на поток электронов через него; этот эффект сильнее проявляется в плоских прямоугольных материалах.

Сила магнитного поля и тип магнитного полюса определяются эффектом Холла. Например, южный полюс приведет к выходу напряжения из устройства, тогда как северный полюс не окажет никакого влияния. В отсутствие магнитного поля датчики и переключатели на эффекте Холла обычно устроены так, чтобы они были «выключены» (состояния разомкнутой цепи). Они могут «размыкаться» (становиться замкнутыми) только при воздействии магнитного поля достаточной мощности и полярности.

Ⅳ. Датчик Холла

Датчик работает как аналоговый датчик в своей самой простой форме, напрямую возвращая напряжение. Его отрыв от пластины Холла можно рассчитать с помощью известного магнитного поля. Взаимное положение магнитов можно определить с помощью набора датчиков.

Датчики Холла часто используются в сочетании со схемой, позволяющей устройству работать в цифровом режиме (вкл./выкл.); в таком расположении они могут называться переключателями. Изменение света хорошо видно на изображении ниже, на котором изображено колесо с двумя магнитами, движущимися через датчик на эффекте Холла.

Рис. 5  Колесо с двумя магнитами проходит через датчик Холла

 

Поскольку большинство устройств на эффекте Холла имеют очень маленькую выходную мощность возбуждения — от 10 до 20 мА, — они не могут напрямую переключать большие электрические нагрузки. Добавьте транзистор NPN с открытым коллектором (токоотводящий) к выходу для сильноточных нагрузок. Как показано ниже

Когда приложенная плотность магнитного потока больше предустановленного значения «ON», транзистор ведет себя как NPN-переключатель стокового тока, замыкая выходную клемму на землю.

Реле, двигатели, светодиоды, фонари и другие нагрузки могут управляться напрямую выходными переключающими транзисторами в двухтактной конфигурации выхода независимо от того, сконфигурированы ли они как транзисторы с открытым эмиттером, транзисторы с открытым коллектором или и то, и другое.

 

Рис. 6  Типовая схема переключения на эффекте Холла

Для датчиков Холла предусмотрены линейные или цифровые выходы. Выходное напряжение линейного (аналогового) датчика пропорционально магнитному полю, проходящему через датчик Холла, а выходной сигнал получается непосредственно с выхода операционного усилителя. Напряжение Холла на выходе:

 

Рис. 7  Диаграмма формулы напряжения Холла

Напряжение Холла выражается в вольтах как V H.

Коэффициент эффекта Холла равен R H.

I — это величина тока (в амперах), проходящего через датчик.

T — толщина датчика в миллиметрах.

B — плотность магнитного потока для Теслы.

Линейные или аналоговые датчики создают постоянное выходное напряжение, которое возрастает при наличии сильных магнитных полей и падает при наличии слабых. По мере увеличения напряженности магнитного поля в датчике Холла с линейным выходом выходной сигнал усилителя также возрастает до тех пор, пока ограничения источника питания не приведут к его насыщению.

Любое дальнейшее расширение магнитного поля скорее насытит выходной сигнал, чем окажет на него какое-либо влияние.

 

Ⅴ. Метод измерения датчика Холла — путь движения магнитного поля

Во многих случаях один постоянный магнит, прикрепленный к вращающемуся валу или другому устройству, может использоваться для работы датчиков Холла, которые активируются магнитным полем. Движения магнита могут принимать самые разные формы, включая индуктивные движения, такие как «лобовое», «боковое», «тяни-тяни» или «толкай-толкай».

Линии магнитного потока в каждой конфигурации всегда должны быть перпендикулярны чувствительной области устройства и иметь правильную полярность, чтобы гарантировать максимальную чувствительность.

Чтобы обеспечить значительные изменения напряженности поля для желаемого движения, магниты с высокой напряженностью поля также необходимы для обеспечения линейности. Двумя наиболее популярными сенсорными установками, в которых используется один магнит, являются фронтальное обнаружение и боковое обнаружение. Существует множество различных направлений движения для обнаружения магнитных полей.

1. Фронтальное обнаружение Метод измерения датчиком Холла

Как следует из термина «фронтальное обнаружение», необходимо, чтобы магнитное поле было перпендикулярно датчику Холла и направлено на активный датчик приближения лица, чтобы обнаружить что-либо. «позитивная» стратегия.

 

Рис. 8

В линейном устройстве этот фронтальный метод генерирует выходной сигнал VH, который представляет напряженность магнитного поля или плотность потока в зависимости от близости к датчику на эффекте Холла. Магнитное поле сильнее, а выходное напряжение выше на более близких расстояниях и наоборот.

Положительные и отрицательные магнитные поля также можно различить с помощью линейных устройств. Чтобы сигнализировать об обнаружении положения, нелинейное устройство может включать выход на заданном расстоянии воздушного зазора от магнита.

2. Боковое обнаружение в методе измерения датчика Холла

Второй тип обнаружения называется «боковым обнаружением». Для этого магниты необходимо перемещать в поперечном направлении по поверхности элемента с эффектом Холла.

Например, для определения скорости вращения вращающегося магнита или двигателя можно использовать боковое обнаружение или обнаружение проскальзывания для обнаружения наличия магнитного поля, когда магнитное поле пересекает поверхность элемента Холла в пределах определенного воздушного зазора расстояние.

 

Рис. 9

Положительные и отрицательные выходы могут быть представлены линейными выходными напряжениями, в зависимости от того, где магнитное поле пересекает осевую линию датчика с нулевым полем. Это позволяет обнаруживать направленное движение, которое может быть вертикальным или горизонтальным.

 

Ⅵ. Детектор положения с датчиком Холла

Существует множество способов подключения датчиков Холла к электрическим и электронным схемам в зависимости от типа устройства (цифрового или линейного). Ниже приведен пример, который действительно прост и прост в построении:

 

Рис. 10  Детектор положения

Датчик переднего положения будет в положении «выключено», когда магнитное поле отсутствует (0). Устройство «включится» и загорится светодиод, когда южный полюс постоянного магнита (положительный гауссов) перемещается вертикально в пределах активной области датчика Холла. Датчик эффекта Холла останется включенным после его переключения.

 

Ⅶ. Преимущества и недостатки датчика холла

Преимущество

Электронные переключатели могут быть созданы с использованием датчиков Холла.

1. Эти переключатели более надежны и менее дороги, чем механические переключатели.

2. Может работать на частоте до 100 кГц.

3. Поскольку вместо механических контактов используются полупроводниковые переключатели с гистерезисом, дребезг контактов не является проблемой.

4. Датчик не подвергается воздействию загрязняющих веществ из окружающей среды, так как при отправке он герметичен. Поэтому его можно использовать в сложных условиях.

Для линейных датчиков, датчиков Холла и измерения напряженности магнитного поля:

1. Возможность измерения различных магнитных полей

2. Возможность измерения магнитных полей на север или юг.

3. Возможно плоский

Недостатки

По сравнению с феррозондовыми магнитометрами или магниторезистивными датчиками датчики Холла имеют значительно более низкую точность измерения.