Novinky

Odeslat stránku emailem

Zašlete tuto stránku svým přátelům, ať se na ní také podívají.

Princip Hallova senzoru

Hallův jev, objevený a popsaný Edwinem Herbertem Hallem v roce 1879, vzniká, když se napříč vodičem v přítomnosti magnetického pole vytváří malé napětí. Pole je kolmé na elektrický proud ve vodiči a na siločáry magnetického toku, které jsou zase kolmé navzájem, jak je možné v třírozměrném prostoru.

Poměr indukovaného elektrického pole k součinu aktuální hustoty a působícího magnetického pole se označuje jako Hallova konstanta.

Princip Hallova jevu

Tohoto jevu využívá Hallův senzor. Ten reaguje na změny v magnetickém prostředí a dokáže poskytovat informace o síle magnetického pole a své vlastní vzdálenosti a relativní pozici vůči tomuto magnetickému poli.

V nejběžnější podobě je Hallův senzor tenká pravoúhlá destička polovodičového materiálu typu P. Blízkost magnetického pole vyvolává magnetický tok, který způsobuje přesun nosičů náboje, elektronů a děr, na opačné strany polovodiče. Konečným výsledkem je, že napříč zařízením vzniká rozdíl potenciálu. Pokud se vblízkosti polovodičového materiálu nevyskytuje žádné magnetické pole, nosiče nábojů (elektrony, díry nebo ionty) se na cestě od jedné srážky ke druhé pohybují vpřímce.

V přítomnosti magnetického pole však mají tyto nosiče zakřivenou trajektorii. V důsledku toho se hromadí na opačných stranách destičky. Díky tomuto hromadění vzniká napříč materiálem malé, ale patrné napětí, kolmé na rozdíl potenciálu vyvolaný zdrojem napájení. Toto napětí lze měřit a kalibrovat, a zjišťovat tak existenci a pozici magnetického pole. Jako senzor má toto zařízení mnoho aplikací a široké použití.

U většiny implementací vyvolává jižní magnetický pól dostatečné síly na výstupu Hallova senzoru napětí, které se označuje jako Hallovo napětí. To je přímo úměrné síle blízkého magnetického pole. Hallovo napětí je obvykle nízké, v řádu mikrovoltů. Tato úroveň však dostačuje k aktivaci integrovaného zesilovače, který vytváří použitelný elektrický signál.

Častou aplikací Hallova senzoru je použití na výstupu servomotoru, kde poskytuje informace o otáčkách a poloze, a umožňuje tak řízení s uzavřenou smyčkou. Hallův senzor je možné vyrobit jako zaizolovanou součástku, která je vysoce odolná vůči vibracím, teplu, vlhkosti a veškerému znečištění, které se může vyskytovat v nepříznivém prostředí.