Hallov snímač alebo snímač Hallovho javu je integrovaný snímač založený na Hallovom jave a skladá sa z Hallovho prvku a jeho pomocného obvodu. Hallov senzor je široko používaný v priemyselnej výrobe, doprave a každodennom živote. Z vnútornej štruktúry Hallovho snímača alebo v procese používania zistíte, žepermanentný magnetje dôležitou pracovnou súčasťou. Prečo sú pre Hallove senzory potrebné permanentné magnety?
Najprv začnite od princípu fungovania Hallovho senzora, Hallovho efektu. Hallov efekt je druh elektromagnetického javu, ktorý objavil americký fyzik Edwin Herbert Hall (1855-1938) v roku 1879 pri štúdiu vodivého mechanizmu kovov. Keď prúd prechádza vodičom kolmo na vonkajšie magnetické pole, nosič sa vychýli a ďalšie elektrické pole sa vytvorí kolmo na smer prúdu a magnetického poľa, čo vedie k rozdielu potenciálov na oboch koncoch vodiča. Tento jav je Hallov jav, ktorý sa tiež nazýva rozdiel Hallovho potenciálu.
Hallov jav je v podstate vychýlenie pohybujúcich sa nabitých častíc spôsobené Lorentzovou silou v magnetickom poli. Keď sú nabité častice (elektróny alebo diery) uzavreté v pevných materiáloch, toto vychýlenie vedie k akumulácii kladných a záporných nábojov v smere kolmom na prúd a magnetické pole, čím sa vytvorí dodatočné priečne elektrické pole.
Vieme, že keď sa elektróny pohybujú v magnetickom poli, budú ovplyvnené Lorentzovou silou. Ako je uvedené vyššie, najprv sa pozrime na obrázok vľavo. Keď sa elektrón pohybuje nahor, prúd, ktorý vytvára, sa pohybuje nadol. Použime pravidlo ľavej ruky, nechajme magnetickú snímaciu čiaru magnetického poľa B (vystrelená do obrazovky) preniknúť do dlane ruky, to znamená, že dlaň je smerom von a nasmerujeme štyri prsty na aktuálny smer, teda štyri body nadol. Potom je smer palca smer sily elektrónu. Elektróny sú nútené doprava, takže náboj v tenkej platni sa pôsobením vonkajšieho magnetického poľa nakloní na jednu stranu. Ak sa elektrón nakloní doprava, na ľavej a pravej strane sa vytvorí potenciálny rozdiel. Ako je znázornené na obrázku vpravo, ak je voltmeter pripojený na ľavú a pravú stranu, bude detekované napätie. Toto je základný princíp halovej indukcie. Zistené napätie sa nazýva Hallovo indukované napätie. Ak sa odstráni vonkajšie magnetické pole, Hallovo napätie zmizne. Ak je Hallov efekt reprezentovaný obrázkom, je ako na nasledujúcom obrázku:
i: smer prúdu, B: smer vonkajšieho magnetického poľa, V: Hallovo napätie a malé bodky v rámčeku možno považovať za elektróny.
Z princípu fungovania Hallovho senzora je možné zistiť, že Hallov senzor je aktívny senzor, ktorý na svoju činnosť vyžaduje externé napájanie a magnetické pole. Vzhľadom na požiadavky malého objemu, nízkej hmotnosti, nízkej spotreby energie a pohodlného použitia pri aplikácii snímača sa na napájanie vonkajšieho magnetického poľa používa skôr jednoduchý permanentný magnet ako zložitý elektromagnet. Navyše, v hlavných štyroch typoch permanentných magnetov,SmCoaNdFeB vzácnych zemínmagnety majú výhody, ako sú vysoké magnetické vlastnosti a stabilná pracovná stabilita, čo umožňuje vysokovýkonnému snímaču alebo snímaču Hallovho efektu dosiahnuť presnosť, citlivosť a spoľahlivé merania. Preto NdFeB a SmCo používajú viac akoMagnety meničov s Hallovým efektom.
Čas odoslania: 10. september 2021