Miért van szükség állandó mágnesekre a Hall-effektus érzékelőiben?

Hall-effektus-érzékelő vagy Hall-effektus-átalakító egy Hall-effektuson alapuló integrált érzékelő, amely Hall elemből és annak segédáramköréből áll.A Hall-érzékelőt széles körben használják az ipari termelésben, a szállításban és a mindennapi életben.A hall-szenzor belső felépítéséből, illetve a használat során kiderül, hogy aállandómágnesfontos munkarész.Miért van szükség állandó mágnesre a Hall érzékelőkhöz?

Hall érzékelő felépítése

Először is induljon ki a Hall érzékelő működési elvéből, a Hall Effect.A Hall-effektus egyfajta elektromágneses hatás, amelyet Edwin Herbert Hall (1855-1938) amerikai fizikus fedezett fel 1879-ben, amikor a fémek vezetőképességét tanulmányozta.Amikor az áram a külső mágneses térre merőlegesen halad át a vezetőn, a hordozó eltér, és az áram és a mágneses tér irányára merőlegesen további elektromos mező keletkezik, ami potenciálkülönbséget eredményez a vezető mindkét végén.Ez a jelenség a Hall-effektus, amelyet Hall-potenciálkülönbségnek is neveznek.

 Hall-effektus elve

A Hall-effektus lényegében a mozgó töltött részecskék elhajlása, amelyet a Lorentz-erő okoz a mágneses térben.Amikor a töltött részecskék (elektronok vagy lyukak) szilárd anyagokba vannak zárva, ez az elhajlás pozitív és negatív töltések felhalmozódásához vezet az áramra és a mágneses térre merőleges irányban, így további keresztirányú elektromos mezőt képez.

Lorentz erő

Tudjuk, hogy amikor az elektronok mágneses térben mozognak, akkor Lorentz-erő hat rájuk.A fentiekhez hasonlóan először nézzük meg a bal oldali képet.Amikor az elektron felfelé mozog, az általa generált áram lefelé mozog.Nos, használjuk a balkéz szabályt, hagyjuk, hogy a B mágneses tér (a képernyőbe lőtt) mágneses érzékelő vonala behatoljon a tenyérbe, vagyis a tenyér kifelé áll, és négy ujjal mutassunk a áramirány, azaz négy ponttal lefelé.Ekkor a hüvelykujj iránya az elektron erőiránya.Az elektronok jobbra kényszerülnek, így a vékony lemez töltése a külső mágneses tér hatására oldalra billen.Ha az elektron jobbra billen, potenciálkülönbség alakul ki a bal és a jobb oldalon.Amint a jobb oldali ábrán látható, ha a voltmérőt a bal és a jobb oldalra csatlakoztatja, a feszültség érzékeli.Ez a hall-indukció alapelve.Az észlelt feszültséget hall-indukált feszültségnek nevezzük.Ha a külső mágneses mezőt eltávolítják, a Hall feszültség eltűnik.Ha képpel ábrázoljuk, a Hall-effektus a következő ábrához hasonló:

Hall-effektus vázlat

i: áram iránya, B: a külső mágneses tér iránya, V: Hall feszültség, és a dobozban lévő kis pontok elektronnak tekinthetők.

A Hall érzékelő működési elve alapján megállapítható, hogy a Hall effektus érzékelő egy aktív érzékelő, amelynek működéséhez külső tápellátást és mágneses mezőt kell igényelnie.Figyelembe véve a kis térfogat, a könnyű súly, az alacsony energiafogyasztás és a kényelmes használat követelményeit az érzékelő alkalmazása során, a külső mágneses tér táplálására egyszerű állandó mágnest használnak, nem pedig összetett elektromágnest.Ezenkívül az állandó mágnesek négy fő típusában,SmCoésNdFeB ritkaföldfémA mágnesek olyan előnyei vannak, mint a magas mágneses tulajdonságok és a stabil működési stabilitás, ami lehetővé teszi a nagy teljesítményű Hall-effektus átalakító vagy érzékelő számára, hogy pontosságot, érzékenységet és megbízható méréseket érjen el.Ezért az NdFeB és az SmCo többet használHall effektus átalakító mágnesek.


Feladás időpontja: 2021.09.10