Різноманітне

Датчик Холла-просте пояснення пристрою і принципу роботи

Датчик Холла-це будь-який датчик, робота якого заснована на ефекті Холла. Ефект цей полягає в наступному. Постійний струм по пластині протікає тільки уздовж площини, до якої підключаються висновки Джерела живлення.

(Причому, пластина може бути як провідником, так і напівпровідником). Тобто, напруга існує тільки на контактах, розташованих навпроти один одного. На бічних контактах розташованих на поперечній площині напруги немає.

Якщо прикласти Щупи вольтметра до бічних контактів, то напруги прилад не покаже. Однак, якщо перпендикулярно до площини пластини докласти магнітне поле, на бічних краях пластини з’явиться напруга. Інакше кажучи, в магнітному полі струм буде текти не тільки уздовж, але і поперек пластини.

Принцип дії датчика ХоллаПодобное виникнення напруги на бічних сторонах пластини називають поперечною різницею потенціалів або напругою Холла. Американський фізик Едвін Герберт Холл в 19 столітті, проводячи термоелектричні дослідження, виявив цей незвичайний ефект. Тому цей ефект і називається ім’ям цього вченого.

Вважається, що напрямок відхилення електронів в провіднику перпендикулярно напрямку магнітного поля. Тому на різних сторонах пластини щільність електронів буде відрізнятися. Через це і виникає різниця потенціалів (напруга).

Напруга знаходиться в прямо пропорційній залежності від сили магнітного поля.Напруга Холла завжди становить дуже малу величину. Навіть при дуже великій напруженості магнітного поля.

Тому, датчик Холла зазвичай складається не тільки з пластинки з контактами. У загальний корпус обов’язково встановлюють підсилювачі постійного струму. А також і інші електронні компоненти.

Наприклад, Регулятори напруги, логічні схеми перемикання, тригери Шмітта для усунення частих перемикань.Датчик Холла виконується в цифровому або аналоговому варіанті. Зрозуміло, спочатку сигнал з пластинки може бути тільки аналоговим.

Тобто, чим більше буде напруженість магнітного поля, тим вище буде напруга на виході датчика. На аналоговому датчику Холла напруга зазвичай знімається відразу після підсилювача.Датчики Холлаеслі ж в схему датчика встановити, наприклад, транзистор, то на виході буде цифровий сигнал.

Тобто, коли напруженість магнітного поля досягне певного рівня, то транзистор відкриється. На виводі з’являється певна напруга (наприклад 5 вольт). Сигнал є.

Такий стан сигналу позначається одиницею (1). А також такий стан має альтернативну назву- “низьке значення” (стан) від англійського low. Якщо рівень напруженості не досягнутий, то напруга не з’являється.

Сигналу немає. Такий стан сигналу позначається нулем (0). А також такий стан має альтернативну назву- ” високе значення “(стан) від англійського high.

Цифрові датчики Холла діляться на три основних види.Уніполярний датчик реагує на наявність магнітного поля тільки певної полярності. Якщо до такого датчика піднести магніт якимось одним полюсом, то сигнал з’явиться (1).

Зазвичай це південний (червоний) полюс магніту позитивної полярності. Якщо магніт прибрати, то сигнал зникне (0). Якщо магніт до датчика підносити іншим полюсом, то датчик ніяк на нього не відреагує.

Біполярний датчик по-різному реагує на полярність магнітного поля. Тобто, якщо до такого датчика піднести магніт одним полюсом, то сигнал з’явиться (1). Зазвичай це південний полюс магніту позитивної полярності.

Сигнал не зникне, навіть якщо прибрати магніт. Якщо ж потім піднести магніт іншою стороною, то сигнал зникне (0). Зазвичай інша сторона-це північний (синій) полюс магніту негативної полярності.

Омніполярні датчики включаються від однієї полярності, а відключаються від іншої. Якщо до такого датчика піднести магніт однією стороною, то сигнал з’явиться (1). Однак, на відміну від інших видів датчиків це може бути будь-який полюс.

Тобто, як Південний полюс, так і Північний полюс магніту. Якщо магніт прибрати, то сигнал не зникне. Для тогом щоб сигнал зник (0) потрібно піднести магніт до датчика іншою стороною.

Інакше кажучи, спрацьовування відбувається при зміні полюсів магніту.Датчики Холла широко застосовуються в багатьох технічних областях. Мабуть, найбільш відомий варіант їх застосування в якості автомобільного датчика вимірювання кута положення коленвала або распредвала.

У старих моделях автомобілів вони також були потрібні для визначення моменту утворення іскри в двигуні внутрішнього згоряння.& nbsp;різні схеми виконані на основі роботи датчиків ХоллаТакже датчики Холла використовуються в пристроях для безконтактного визначення сили струму в провідниках. Тобто, для роботи всім відомих струмових кліщів використовується ефект Холла.

Не рідко такі датчики застосовуються в системах читання магнітних кодів, безконтактних вимикачах і вимірювачах рівня рідини.Через велику кількість рівнів вихідної напруги аналогові датчики Холла часто застосовують у вимірювальній техніці. Це можуть бути датчики струму, датчики вібрації, тахометри.

Наприклад, для побудови тахометра потрібно встановити датчик поруч з обертовим об’єктом, на якому встановлений магніт. При проходженні магніту поруч з датчиком на виході датчика буде змінюватися величина напруги. Зміна величини напруги вже можна перевести в Швидкість обертання.

Наприклад, система управління пральної машинки на основі показань такого датчика може зменшувати або збільшувати кількість обертів двигуна.Датчики Холла в безколекторному двигуніцифрові датчики Холла використовуються як датчики частоти обертання, датчики положення, пристрої синхронізації, датчики паперу в принтерах і багато іншого. Ще один найбільш відомий приклад застосування датчика Холла-блокування екрану ноутбука.
При закриванні кришки ноутбука автоматично відбувається блокування екрану. Так ось сигнал на відключення екрану також подається з датчика Холла.Для вашої зручності добірка публікаційщо таке ЕРС?Електричне полеОт якого слова сталося поняття електрику?Що таке фаза, нуль і земля в електротехнікегде в розетці плюс, а де мінус?Спасибі за відвідування каналу, читання замітки, згадка в соціальних мережах та інших інтернет-ресурсах, а також підписку, лайки ,дизлайки і коментарі (Лайки і дизлайки можна ставити не реєструючись і не заходячи в аккаунт)

Related posts

Leave a Comment