חיישן אולם: עקרון הפעולה והיישומים

חיישן אולם: עקרון הפעולה והיישומים
חיישן אולם: עקרון הפעולה והיישומים
Anonim

אפקט הול קיבל את שמו מהמדען E. G. Hall, שגילה אותו בשנת 1879 תוך כדי עבודה עם לוחות זהב דקות. ההשפעה היא הופעת מתח כאשר לוח מוליך ממוקם בשדה מגנטי. מתח זה נקרא מתח הול. היישום התעשייתי של אפקט זה התאפשר רק 75 שנים לאחר הגילוי, כאשר החלו לייצר סרטי מוליכים למחצה בעלי תכונות מסוימות. כך הופיע חיישן הול, שעיקרון הפעולה שלו מבוסס על ההשפעה של אותו שם. חיישן זה הוא מכשיר למדידת עוצמת השדה המגנטי. על בסיסו נוצרים גם מכשירים רבים אחרים: חיישנים של תזוזה זוויתית וליניארית, שדה מגנטי, זרם, זרימה וכו'. לחיישן הול יש מספר יתרונות, שבזכותם הוא הפך לנפוץ. ראשית, הפעלה ללא מגע מבטלת בלאי מכני. שנית, זה קל לשימוש בעלות נמוכה למדי. שלישית, המכשיר בגודל קטן. רביעית, שינוי בתדירות התגובה אינו מוביל לשינוי ברגע המדידה עצמו. חמישית, לאות החשמלי של החיישן אין אופי פרץ, וכאשר מופעל מידמקבל ערך קבוע. היתרונות הנוספים שלו הם: שידור אות ללא עיוות, אופי ללא מגע של העברת האות עצמו, חיי שירות בלתי מוגבלים, טווח תדרים גדול וכו'. עם זאת, יש לו גם חסרונות, שהעיקריים שבהם הם רגישות להפרעות אלקטרומגנטיות במעגל החשמל ושינויי טמפרטורה.

חיישן אולם
חיישן אולם

עקרון הפעולה של חיישן ההול. חיישן ההול הוא מבנה חריץ עם מוליך למחצה בצד אחד ומגנט קבוע בצד השני. כאשר זרם זורם בשדה מגנטי, פועל כוח על האלקטרונים, שהווקטור שלו מאונך הן לזרם והן לשדה. במקרה זה, הבדל פוטנציאלי מופיע בצידי הצלחת. במרווח של החיישן יש מסך שדרכו נסגרים קווי הכוח. זה מונע היווצרות של הבדל פוטנציאלי על הצלחת. אם אין מסך בפער, אז תחת פעולת שדה מגנטי, הפרש פוטנציאל יוסר מלוח המוליך למחצה. כאשר המסך (להב הרוטור) עובר דרך הרווח, האינדוקציה במעגל המשולב תהיה אפס, ויופיע מתח במוצא.

עקרון העבודה של חיישן הול
עקרון העבודה של חיישן הול

חיישן Hall והתקנים המבוססים עליו נמצאים בשימוש נרחב מאוד בתעשיות התעופה, הרכב, המכשור ותעשיות רבות אחרות. הם מיוצרים על ידי חברות ידועות כמו סימנס, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device ועוד רבות אחרות.

חיישן הול, עקרון הפעולה
חיישן הול, עקרון הפעולה

הנפוץ ביותר הוא המפתח שנקראחיישן הול, שהפלט שלו משנה את המצב הלוגי אם השדה המגנטי חורג מערך מסוים. חיישנים אלו נמצאים בשימוש נרחב במיוחד במנועים חשמליים ללא מברשות כחיישני מיקום הרוטור (RPS). חיישני הול משמשים בהתקני סנכרון, מערכות הצתה, קוראי כרטיסים מגנטיים, מפתחות, ממסרים ללא מגע וכו'. חיישנים ליניאריים אינטגרליים נמצאים בשימוש נרחב, המשמשים למדידת תזוזה ליניארית או זוויתית וזרם חשמלי.

מוּמלָץ: