Cảm biến Hall hoạt động dựa trên hiệu ứng Hall. Hiệu ứng Hall là một phương pháp cơ bản để nghiên cứu tính chất của vật liệu bán dẫn. Hệ số Hall được đo bằng thí nghiệm hiệu ứng Hall có thể xác định các thông số quan trọng như loại độ dẫn điện, nồng độ chất mang và độ linh động chất mang của vật liệu bán dẫn.
Phân loại
Cảm biến Hall được chia thành cảm biến Hall tuyến tính và cảm biến Hall chuyển mạch.
1. Cảm biến Hall tuyến tính bao gồm phần tử Hall, bộ khuếch đại tuyến tính và bộ theo dõi bộ phát và đầu ra đại lượng tương tự.
2. Cảm biến Hall loại công tắc bao gồm bộ điều chỉnh điện áp, phần tử Hall, bộ khuếch đại vi sai, bộ kích hoạt Schmitt và tầng đầu ra, đồng thời xuất ra các đại lượng kỹ thuật số.
Các phần tử làm bằng vật liệu bán dẫn dựa trên hiệu ứng Hall được gọi là phần tử Hall. Nó có ưu điểm là nhạy cảm với từ trường, cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ, đáp ứng tần số rộng, biến thiên điện áp đầu ra lớn và tuổi thọ dài. Vì vậy, nó đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực đo lường, tự động hóa, máy tính và công nghệ thông tin.
Mmột ứng dụng
Cảm biến hiệu ứng Hall được sử dụng rộng rãi làm cảm biến vị trí, đo tốc độ quay, công tắc giới hạn và đo lưu lượng. Một số thiết bị hoạt động dựa trên hiệu ứng Hall, chẳng hạn như cảm biến dòng điện hiệu ứng Hall, công tắc lá hiệu ứng Hall và cảm biến cường độ từ trường hiệu ứng Hall. Tiếp theo, cảm biến vị trí, cảm biến tốc độ quay và cảm biến nhiệt độ hoặc áp suất được mô tả chủ yếu.
1. Cảm biến vị trí
Cảm biến hiệu ứng Hall dùng để cảm nhận chuyển động trượt, ở loại cảm biến này sẽ có một khe hở được kiểm soát chặt chẽ giữa phần tử Hall và nam châm, đồng thời từ trường cảm ứng sẽ thay đổi khi nam châm di chuyển qua lại tại khe hở cố định. Khi phần tử ở gần cực Bắc thì từ trường sẽ âm và khi phần tử ở gần cực Nam thì từ trường sẽ dương. Những cảm biến này còn được gọi là cảm biến tiệm cận và được sử dụng để định vị chính xác.
2. Cảm biến tốc độ
Trong cảm biến tốc độ, cảm biến hiệu ứng Hall được đặt cố định đối diện với nam châm đang quay. Nam châm quay này tạo ra từ trường cần thiết để vận hành cảm biến hoặc phần tử Hall. Sự sắp xếp của các nam châm quay có thể khác nhau tùy thuộc vào sự thuận tiện của ứng dụng. Một số cách sắp xếp này là bằng cách gắn một nam châm đơn trên trục hoặc trục hoặc bằng cách sử dụng nam châm dạng vòng. Cảm biến Hall phát ra xung đầu ra mỗi khi nó đối mặt với nam châm. Ngoài ra, các xung này được bộ xử lý điều khiển để xác định và hiển thị tốc độ tính bằng RPM. Những cảm biến này có thể là cảm biến đầu ra analog kỹ thuật số hoặc tuyến tính.
3. Cảm biến nhiệt độ hoặc áp suất
Cảm biến hiệu ứng Hall cũng có thể được sử dụng làm cảm biến áp suất và nhiệt độ, những cảm biến này được kết hợp với màng ngăn làm lệch áp suất với nam châm thích hợp và cụm từ của ống thổi kích hoạt phần tử hiệu ứng Hall qua lại.
Trong trường hợp đo áp suất, ống thổi có thể giãn nở và co lại. Những thay đổi trong ống thổi làm cho cụm từ di chuyển đến gần phần tử hiệu ứng Hall hơn. Do đó, điện áp đầu ra thu được tỷ lệ thuận với áp suất áp dụng.
Trong trường hợp đo nhiệt độ, cụm ống xếp được bịt kín bằng khí có đặc tính giãn nở nhiệt đã biết. Khi buồng được làm nóng, khí bên trong ống thổi nở ra, khiến cảm biến tạo ra điện áp tỷ lệ với nhiệt độ.
Thời gian đăng: 16-11-2022