Aplikasi sensor aula

Pada tahun 1879, saat mengerjakan disertasi doktoralnya di Universitas Johns Hopkins, fisikawan Amerika Edwin Herbert Hall melakukan percobaan dengan lempengan emas. Dia melewatkan arus melalui pelat dengan menempatkan pelat itu sendiri di atas kaca dan, sebagai tambahan, pelat tersebut dikenai aksi medan magnet yang diarahkan tegak lurus terhadap bidangnya dan, karenanya, tegak lurus terhadap arus.

Demi keadilan, perlu dicatat bahwa saat ini Hall terlibat dalam memecahkan pertanyaan apakah hambatan kumparan yang dilalui arus bergantung pada keberadaan di sebelahnya. magnet permanen, dan dalam karya ini para ilmuwan telah melakukan ribuan percobaan. Sebagai hasil percobaan lempengan emas, ditemukan beda potensial tertentu pada tepi-tepi samping lempengan.

Tegangan ini disebut tegangan Hall... Prosesnya secara kasar dapat dijelaskan sebagai berikut: gaya Lorentz menyebabkan muatan negatif menumpuk di dekat salah satu tepi pelat, dan muatan positif di dekat tepi yang berlawanan.Rasio tegangan Hall yang dihasilkan dengan nilai arus longitudinal adalah karakteristik bahan dari mana elemen Hall tertentu dibuat, dan nilai ini disebut «hambatan Hall».

Efek Hall berfungsi sebagai metode yang cukup akurat untuk menentukan jenis pembawa muatan (lubang atau elektron) dalam semikonduktor atau logam.

Berdasarkan Hall Effect, mereka kini memproduksi Hall Sensors, alat untuk mengukur kekuatan medan magnet dan menentukan kekuatan arus dalam kawat. Tidak seperti trafo arus, sensor Hall memungkinkan untuk mengukur arus searah juga. Dengan demikian, area penerapan sensor efek Hall umumnya cukup luas.

Karena tegangan Hall kecil, masuk akal jika terminal tegangan Hall dihubungkan penguat operasional… Untuk terhubung ke node digital, rangkaian dilengkapi dengan pemicu Schmitt dan diperoleh perangkat ambang batas, yang dipicu pada tingkat kekuatan medan magnet tertentu. Sirkuit semacam itu disebut sakelar Hall.

Seringkali sensor Hall digunakan bersamaan dengan magnet permanen dan dipicu saat magnet permanen mendekati sensor dalam jarak tertentu yang telah ditentukan.

Hall sensor cukup umum pada motor listrik brushless atau valve (motor servo), dimana sensor dipasang langsung pada stator motor dan bertindak sebagai sensor posisi rotor (RPR) yang memberikan umpan balik pada posisi rotor, mirip dengan kolektor di kolektor. motor DC.

Dengan memasang magnet permanen pada poros, kita mendapatkan penghitung revolusi sederhana, dan terkadang efek pelindung dari bagian feromagnetik itu sendiri pada fluks magnet magnet permanen… Fluks magnet dari mana sensor Hall biasanya dipicu adalah 100-200 Gauss.

Diproduksi oleh industri elektronik modern, sensor Hall tiga-kawat memiliki transistor n-p-n kolektor terbuka dalam paketnya. Seringkali, arus melalui transistor dari sensor semacam itu tidak boleh melebihi 20 mA, oleh karena itu, untuk menghubungkan beban yang kuat, perlu memasang penguat arus.

Medan magnet konduktor pembawa arus biasanya tidak cukup kuat untuk memicu sensor Hall, karena sensitivitas sensor tersebut adalah 1-5 mV / G, dan oleh karena itu, untuk mengukur arus lemah, konduktor pembawa arus dililitkan inti toroidal dengan celah dan sensor Hall sudah dipasang di celah ... Jadi dengan celah 1,5 mm, induksi magnet sekarang menjadi 6 Gs / A.

Untuk mengukur arus di atas 25 A, konduktor arus langsung melewati inti toroidal. Bahan inti dapat berupa alcifer atau ferit jika diukur arus frekuensi tinggi.

Beberapa mesin ion-jet bekerja berdasarkan efek Hall dan bekerja dengan sangat efisien.

Efek Hall adalah dasar kompas elektronik di smartphone modern.