Hall senzor: načelo rada i primjene

Djelo Halla dobilo je ime zahvaljujući znanstveniku E.G. Hollu, koji ga je otvorio 1879. godine kada je radio s tankim zlatnim pločama. Učinak se sastoji od pojave napona kada se vodljiva ploča nalazi u magnetskom polju. Ova se napetost naziva - Hallov napon. Industrijska primjena ovog učinka postala je moguća tek 75 godina nakon otkrića, kada su počeli proizvoditi poluvodičke filmove s određenim svojstvima. Tako se pojavio senzor Hall, čiji princip djelovanja temelji se na istom učinku. Ovaj senzor je uređaj za mjerenje čvrstoće magnetskog polja. Na temelju toga stvaraju se mnogi drugi uređaji: senzori za kutni i linearni pomak, magnetsko polje, struja, strujanje itd. Hallov senzor ima brojne prednosti zbog kojih je postao široko rasprostranjen. Prvo, rad bez dodirivanja isključuje mehaničko trošenje. Drugo, jednostavan je za korištenje pri prilično niskoj cijeni. Treće, uređaj je malen. Četvrto, promjena frekvencije odgovora ne dovodi do pomicanja samog trenutka mjerenja. Peto, električni signal senzora

Načelo Hall senzora. Hallov senzor je urezan dizajn s poluvodičem s jedne strane i permanentnim magnetom s druge strane. Kada struja teče magnetsko polje jedna sila djeluje na elektrone, čiji je vektor okomito na struju i polje. Istodobno se na stranicama ploče pojavljuje potencijalna razlika. U zračnom senzoru nalazi se zaslon preko kojeg se linije sile zatvaraju. Sprječava nastanak potencijalne razlike na ploči. Ako nema praznine u praznini, tada se pod djelovanjem magnetskog polja, potencijalna razlika uklanja s poluvodičke ploče. Kada se zaslon (rotor blade) prolazi kroz razmak, indukcija na integriranom mikro-strujnom krugu će biti nula, a napon će se pojaviti na izlazu.

Senzor Hall i uređaji koji se temelje na njemu vrlo su naširoko koristi u zrakoplovstvu, automobilskoj, instrumentalnoj inženjeringu i mnogim drugim industrijama. Proizvode ih poznate tvrtke kao što su Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analogni uređaji i mnogi drugi.

Najčešći je takozvani ključni senzor Hall, čiji izlaz mijenja stanje logike u slučaju da magnetsko polje prelazi određenu vrijednost. Ti su senzori posebno široko korišteni u električni motori bez četkica kao senzora položaja rotor (DPR). Senzori logičke dvorane koriste se u sinkronizacijskim uređajima, sustavima paljenja, čitači magnetske kartice, tipke, u kontaktima koji nisu kontaktni i sl. Naširoko koriste integralni linearni senzori, koji se koriste za mjerenje linearnog ili kutnog pomaka i električne struje.