Hall-Effekt-Sensorfunktion und Anwendungen.

Hall Spannung wird 1879 von Edwin Hall entdeckt. Der Hall-Effekt wird durch die Natur des Stroms in einem Leiter verursacht. Viele Erfindungen verwendeten diese Hall-Effekt-Theorie. Diese Theorie wird auch in Stromsensoren, Drucksensoren, Flüssigkeitsströmungssensoren usw. verwendet.  Eine solche Erfindung, die Magnetfelder messen kann, ist der Hall-Effekt-Sensor.

Hall-Effekt-Sensordefinition

Hall-Effekt-Sensoren sind die linearen Wandler, die verwendet werden, um die Stärke des Magnetfelds zu messen. Diese Sensoren arbeiten nach dem Hall-Effekt-Prinzip und erzeugen bei Erkennung eines Magnetfeldes eine Hall-Spannung, die zur Messung der magnetischen Flussdichte verwendet wird.

Linearsensoren können die unterschiedlichsten Magnetfelder messen. Neben Magnetfeldern werden diese Sensoren auch zur Erfassung von Nähe, Position, Geschwindigkeit eingesetzt. Bei diesen Sensoren ist die Ausgangsspannung direkt proportional zur Stärke des Magnetfelds.

Funktionsprinzip des Hall-Effekt-Sensors

Das Prinzip der Hallspannung wird als Arbeitsprinzip des Hall-Effekt-Sensors verwendet. Auf einem dünnen Leiterstreifen fließen Elektronen geradlinig, wenn Strom angelegt wird. Wenn dieser geladene Leiter mit dem Magnetfeld in Kontakt kommt, das senkrecht zur Bewegung der Elektronen verläuft, werden die Elektronen abgelenkt.

Einige Elektronen werden auf einer Seite gesammelt, andere auf einer anderen. Aus diesem Grund verhält sich eine der Leiterebenen negativ geladen, während sich die andere als positiv geladen verhält. Dadurch entsteht eine Potentialdifferenz und Spannung wird erzeugt. Diese Spannung wird Hall-Spannung genannt.

Die Elektronen bewegen sich weiter von einer Seite der Ebene zur anderen, bis ein Gleichgewicht zwischen der Kraft, die durch ein elektrisches Feld auf geladene Teilchen ausgeübt wird, und der Kraft, die den magnetischen Fluss verursacht hat, erreicht ist das hat diese änderung bewirkt. Wenn diese Trennung aufhört, gibt der Hallspannungswert zu diesem Zeitpunkt das Maß für die magnetische Flussdichte an.

Basierend auf der Beziehung zwischen Hall-Spannung und magnetischer Flussdichte gibt es zwei Arten von Hall-Effekt-Sensoren. Beim Linearsensor hängt die Ausgangsspannung linear von der magnetischen Flussdichte ab. Im Schwellensensor nimmt die Ausgangsspannung bei jeder magnetischen Flussdichte stark ab.

Hall-Effekt-Sensoren können als lineare Wandler betrachtet werden. Um die Sensorausgabe zu verarbeiten, benötigen diese eine lineare Schaltung, die den Sensoren einen konstanten Treiberstrom zur Verfügung stellen kann und auch das Ausgangssignal verstärkt.

Anwendungen des Hall-Effekt-Sensors

Die Anwendungen von Hall-Effekt-Sensoren sind wie folgt:

• In Kombination mit der Schwellenwerterkennung wirken sie wie ein Schalter.
• Diese werden in extrem zuverlässigen Anwendungen wie Tastaturen verwendet.
• Hall-Effekt-Sensoren werden verwendet, um die Geschwindigkeit von Rädern und Wellen zu messen.
• Diese werden verwendet, um die Position von Permanentmagneten in bürstenlosen elektrischen Gleichstrommotoren zu erkennen.
• Hall-Effekt-Sensoren sind zusammen mit linearen Wandlern in digitale elektronische Geräte eingebettet.
• Erfassen des Vorhandenseins des Magnetfelds in industriellen Anwendungen.
• Wird im Smartphone verwendet, um zu überprüfen, ob das Klappcover-Zubehör geschlossen ist.
• Für die berührungslose Messung von Gleichstrom in Stromwandlern wird ein Hall-Effekt-Sensor verwendet.
• Dies wird als Sensor verwendet, um den Kraftstoffstand in Autos zu erkennen.

Beispiele

Einige der Beispiele für die Anwendung von Hall-Effekt-Sensoren sind Stromwandler, Positionserkennung, Galaxy S4-Zubehör, Tastaturschalter, Computer, Näherungssensorik, Geschwindigkeitserkennung, Stromsensoranwendungen , Drehzahlmesser, Antiblockiersysteme, Magnetometer, Gleichstrommotoren, Diskettenlaufwerke usw…

Hall-Effekt-Sensoren sind in Form verschiedener ICs erhältlich. Viele der Hall-Effekt-Sensoren auf dem Markt enthalten ein Sensorelement zusammen mit einem IC-Verstärker mit hoher Verstärkung. Diese sind durch ihre Schutzverpackung sicher vor Umwelteinflüssen. Welchen Hall-Effekt-Sensor-IC haben Sie verwendet?