Zakaj se magnetni Hallovi senzorji široko uporabljajo

Glede na naravo zaznanega predmeta lahko njihove aplikacije senzorja z magnetnim Hallovim učinkom razdelimo na neposredno uporabo in posredno uporabo. Prvi je neposredno zaznavanje magnetnega polja oziroma magnetnih lastnosti preizkušanega predmeta, drugi pa zaznavanje umetno nastavljenega magnetnega polja na preizkušanem predmetu. To magnetno polje je nosilec zaznane informacije. Preko njega se številne neelektrične in nemagnetne fizikalne količine, kot so hitrost, pospešek, kot, kotna hitrost, vrtljaji, hitrost vrtenja in čas spremembe delovnega stanja pretvorijo v električne količine za zaznavanje in krmiljenje.

Hallove senzorje glede na izhodni signal delimo na digitalne in analogne.

Izhodna napetost digitalnih izhodnih Hallovih senzorjev je linearno povezana z intenzivnostjo uporabljenega magnetnega polja.

Digitalni izhodni senzor Hallovega učinka

Digitalni izhodni Hallov senzor V

 

Analogni izhod Hallov senzor je sestavljen iz Hallovega elementa, linearnega ojačevalnika in emiterskega sledilnika, ki oddaja analogno količino.

Analogni izhodni senzor Hallovega učinka

Analogni izhod Hallov senzor V

Merjenje premika

Dva stalna magneta, kot staNeodimovi magnetiso nameščeni z enako polarnostjo. Digitalni Hallov senzor je nameščen na sredini, njegova magnetna indukcijska jakost pa je enaka nič. To točko lahko uporabimo kot ničelno točko premika. Ko Hallov senzor naredi premik, ima senzor napetostni izhod, napetost pa je neposredno sorazmerna s premikom.

Merjenje sile

Če se parametri, kot sta napetost in tlak, spremenijo v premik, je mogoče izmeriti velikost napetosti in tlaka. Po tem principu je mogoče izdelati senzor sile.

Merjenje kotne hitrosti

Prilepite kos magnetnega jekla na rob diska iz nemagnetnega materiala, postavite Hallov senzor blizu roba diska, zavrtite disk za en cikel, Hallov senzor oddaja impulz, tako da število vrtljajev ( števec) je mogoče izmeriti. Če je priključen merilnik frekvence, je mogoče izmeriti hitrost.

Merjenje linearne hitrosti

Če je preklopni Hallov senzor redno razporejen na tirnici glede na vnaprej določen položaj, je mogoče impulzni signal izmeriti iz merilnega vezja, ko trajni magnet kotSamarijev kobaltnameščen na premikajočem se vozilu, gre skozenj. Hitrost gibanja vozila je mogoče izmeriti glede na porazdelitev pulznega signala.

Uporaba tehnologije Hallovih senzorjev v avtomobilski industriji

Tehnologija Hallovih senzorjev se pogosto uporablja v avtomobilski industriji, vključno z močjo, nadzorom karoserije, nadzorom zdrsa in protiblokirnim zavornim sistemom

Oblika Hallovega senzorja določa razliko ojačevalnega vezja, njegov izhod pa se mora prilagajati nadzorovani napravi. Ta izhod je lahko analogen, na primer senzor položaja pospeška ali senzor položaja plina; ali digitalni, kot je senzor položaja motorne gredi ali odmične gredi.

Ko se Hallov element uporablja za analogni senzor, se ta senzor lahko uporablja za termometer v klimatskem sistemu ali senzor položaja plina v sistemu za nadzor moči. Hallov element je povezan z diferencialnim ojačevalnikom, ojačevalnik pa z NPN tranzistorjem. Trajni magnetNdFeB or SmCoje pritrjen na vrtljivo gred. Ko se gred vrti, se magnetno polje na hall elementu okrepi. Ustvarjena Hallova napetost je sorazmerna z jakostjo magnetnega polja.

Če se Hallov element uporablja za digitalne signale, kot je senzor položaja ročične gredi, senzor položaja odmične gredi ali senzor hitrosti vozila, je treba vezje najprej spremeniti. Hallov element je povezan z diferencialnim ojačevalnikom, ki je povezan s Schmidtovim sprožilcem. V tej konfiguraciji senzor oddaja signal za vklop ali izklop. V večini avtomobilskih tokokrogov so Hallovi senzorji tokovni absorberji ali ozemljitvena signalna vezja. Za dokončanje tega dela je treba tranzistor NPN priključiti na izhod Schmittovega sprožilca. Magnetno polje prehaja skozi Hallov element, rezilo na sprožilnem kolesu pa poteka med magnetnim poljem in Hallovim elementom.


Čas objave: 25. oktober 2021