В этой статье представлен обзор современных датчиков тока на эффекте Холла, их устройства и работы.
Эффект Холла — это физическое явление, открытое Эдвином Холлом в 1879 году, согласно которому при приложении магнитного поля перпендикулярно потоку электрического тока в проводнике создается разность потенциалов.
Датчики тока на основе эффекта Холла используются для измерения и контроля величины электрического тока в различных приложениях. В этой статье рассматриваются компоненты и устройства датчиков тока на основе эффекта Холла, а также принцип их работы.
Действовать предусмотрительно всегда лучше, чем реагировать в цейтноте. Это правило также относится к обслуживанию промышленного оборудования и систем.
Датчики тока также могут вносить значительный вклад в упреждающее действие в зависимости от состояния устройства. Потому что возможные слабые места, приводящие к возможному отказу компонентов, часто можно вовремя распознать на основе потребляемого тока.
Производители электрических машин все чаще используют датчики тока для получения подробной информации о своем оборудовании. Датчики тока, использующие эффект Холла, особенно хорошо подходят для измерения больших токов в промышленных условиях.
Как устроены и работают датчики тока на эффекте Холла
Датчик Холла, ячейка Холла, генератор Холла или магнитный датчик — это электронный компонент, работа которого основана на техническом использовании так называемого эффекта Холла.
Магнитные датчики, как правило, представляют собой полупроводниковые устройства, которые сегодня пользуются большим спросом из-за их высокой точности и точности, бесконтактного действия, относительно низких затрат на техническое обслуживание, компактной конструкции и т. д.
Доступны магнитные датчики без сердечника, предназначенные для различных видов промышленного применения, Например, закрытые устройства с эффектом Холла водонепроницаемы и способны выдерживать любую вибрацию.
Датчики на эффекте Холла используются для измерения магнитных полей или других величин (например, больших токов — от 0,5 до 10 кА), преобразованных в магнитные поля, управления синхронными электродвигателями, электродвигателями постоянного тока (например, в компьютерных вентиляторах).
Также они используются в конструкциях различных механических датчиков положения, скорости, ускорения, бесконтактных кнопок и т. д., где постоянный магнит помещается на подвижную часть (смотрите — Применение датчиков Холла).
Датчик на эффекте Холла работает в основном за счет действия силы Лоренца.
Принцип работы датчика Холла
Что такое ДАТЧИК ХОЛЛА. Как работает и как устроен
Сам элемент Холла на самом деле является датчиком, в частности, датчиком магнитного поля. Если его дополнить оценочной электроникой, которая не только усиливает, модифицирует и стандартизирует результирующее напряжение Холла, но также регулирует и стабилизирует напряжение питания элемента, генерирующего постоянный ток, будет создан полноценный датчик.
Поддержание постоянного тока является основным условием того, чтобы изменение напряжения Холла было равно только изменению величины индукции магнитного поля.
Датчики Холла обычно состоят из прямоугольного куска полупроводника, такого как антимонит индия (InSb) или арсенид галлия (GaAs), известного как датчик Холла, установленного на алюминиевой пластине и полностью закрытого внутри головки датчика.
Рукоятка зонда из немагнитного материала соединена с головкой зонда так, что плоскость прямоугольной полупроводниковой пластины перпендикулярна рукоятке зонда.
Точность измерения зависит от основного принципа: в датчиках Холла магнитное поле первичного тока группируется в кольцевом сердечнике, окружающем проводник.
Кольцевой сердечник имеет воздушный зазор, в котором размещен датчик. Датчик Холла выдает напряжение, прямо пропорциональное протекающему току. Таким образом первичный ток может быть определен с точностью до ± 0,5 %.
Датчики тока с косвенной компенсацией (Closed Loop) имеют аналогичную конструкцию, но улавливают ток немного точнее. Отклонение в 0,5% от фактического значения является здесь максимальным значением.
Эти датчики также работают с кольцевым сердечником, который создает напряжение Холла. Однако напряжение здесь не измеряется напрямую, а используется для регулирования цепи вторичного тока.
Датчик Холла регулирует протекание вторичного тока таким образом, что магнитные поля вторичного и первичного тока всегда компенсируют друг друга.
Вторичный ток одновременно подает выходной сигнал. Этот тип датчика имеет то преимущество, что он измеряет очень точно даже при экстремальных температурах окружающей среды от -40 °C до +85 °C.
Современные датчики тока
Эффект Холла в настоящее время является одним из наиболее часто используемых физических принципов как непосредственно для нужд измерения и регистрации магнитного поля, так и для нужд бесконтактного контроля и обнаружения наличия объектов.
Благодаря достаточно высокому эффекту Холла кремниевого полупроводникового материала легко создавать полностью интегрированные однокристальные датчики, содержащие как сам элемент Холла, так и схемы оценки или даже микропроцессор. Все эти факты обеспечивают датчикам Холла определенное будущее.
Лучший энергетический баланс благодаря датчикам
Использование датчиков тока позволяет точно анализировать ошибки или сбои до того, как их последствия могут проявиться на производстве в виде дефектов качества, простоев или, в крайних случаях, даже дефектов с последующим ущербом (травмы рабочих и т. д.).
Датчики тока обеспечивают классический аналоговый сигнал, который, например, микроконтроллер преобразователя частоты преобразует в цифровые сигналы и, таким образом, может использоваться для более высокого уровня регистрации состояния.
Использование датчиков тока имеет смысл, прежде всего, там, где используются приводы или необходимо контролировать токи нагрева, например, в оборудовании для нагрева сырья для экструзионных машин.
Например, если плавильная печь не поддерживает должным образом требуемую температуру, это напрямую влияет на качество продукции. Отклонение от потребляемого тока будет своевременно предупреждать систему управления устройством о сбоях в этих приложениях. Целенаправленное использование датчиков впоследствии способствует повышению надежности всей системы.
Сравнение параметров различных датчиков тока
Тип датчика | Полоса пропускания, Гц | Цена | Точность, % | Внешний источник питания | Гальваническая развязка | Рассеиваемая мощность, Вт | Возможность измерения постоянного тока |
Резистивный шунт | 1 – 10 7 | очень низкая | 0,1 – 2 | нет | нет | 1 — 10 3 | есть |
Катушка Роговского | 10 3 – 10 9 | низкая | 0,2 – 5 | нет | есть | примерно 10 -3 | нет |
Датчик Холла | 1 – 10 6 | средняя | 0,5 – 10 | есть | есть | примерно 10 -3 | есть |
Магнито-оптический датчик | 1 – 10 9 | высокая | 0,1 – 1 | есть | есть | 1 – 10 | есть |
Нечувствительность к полям электрических помех
Точное измерение энергии поддерживает экономическую эффективность при эксплуатации машин и оборудования. Датчики, использующие эффект Холла, имеют то преимущество, что их электронные компоненты нечувствительны к полям электрических помех. Это важно, потому что из-за миниатюризации провода в машинах и устройствах проходят все ближе друг к другу, и, следовательно, теоретически увеличиваются интерференционные эффекты.
Дополнительные провода могут повлиять на улавливаемые поля помех и исказить результаты. Поэтому датчики Холла встроены глубоко в геометрию сенсорного кольца, чтобы защитить их от «внешних» воздействий.
Не имея собственной функции фильтра, они показывают в определенном отношении величину тока в проводах, которые они окружают. Например, в соотношении 1:500, при котором из датчика выходит ток 200 мА при протекании в проводнике 1000 А.
Переносной датчик тока
Измерение тока повышает безопасность
Датчики тока являются элементом профилактического обслуживания. В автоматизированном производстве программы оценивают текущие сигналы потока в режиме реального времени для раннего обнаружения типов дефектов и определения их причин.
Таким образом, можно заранее привлечь внимание к необходимым проверкам и мерам по техническому обслуживанию. Затем в производственный процесс можно интегрировать соответствующие меры таким образом, чтобы производственные перерывы были сведены к абсолютно необходимому минимуму.
Цель состоит в том, чтобы предотвратить трудоемкий и, следовательно, дорогостоящий ремонт, а также повысить производительность и безопасность труда, обеспечив выполнение работ по техническому обслуживанию в соответствии с планом.
Токоизмерительные клещи на эффекте Холла
Электроизмерительные клещи представляют собой электрический тестер, сочетающий в себе вольтметр и амперметр клещевого типа. Современные токоизмерительные клещи обладают большинством основных функций цифрового мультиметра, но с дополнительным преимуществом встроенного в прибор датчика тока. Они измеряют любую комбинацию постоянного и переменного тока.
Способность токоизмерительных клещей измерять большие переменные токи основана на простом действии трансформатора. Когда провод под напряжением переменного тока помещается внутрь зажима или вокруг гибкого щупа, ток реагирует с зажимами аналогично железному сердечнику трансформатора и проходит через вторичную обмотку к измерительному прибору.
Постоянный ток они измеряют с помощью датчиков Холла. В отличие от простого индукционного датчика, датчик Холла работает, когда приложенный магнитный поток является статическим и не изменяется. Он будет работать и в переменных магнитных полях.
Датчик тока на эффекте Холла в электроизмерительных клещах (Слева: клещи переменного тока с трансформатором тока плотно смыкаются. Справа: датчик встроен в воздушный зазор между губками клещей с датчиком Холла)
Токовые клещи содержат тороидальный железный сердечник, на концах которого расположена микросхема с датчиком, работающем на эффекте Холла, так что магнитный поток, создаваемый проводом с током, проходит через него.
Токоизмерительные клещи на эффекте Холла могут измерять переменный и постоянный ток в диапазоне до килогерц (1000 Гц). Они используют жесткие железные зажимы для фокусировки магнитного поля вокруг измеряемого проводника.
В отличие от клещей с трансформаторами тока, клещи не обмотаны медными проводами. Вместо этого, когда губки зажимаются вокруг проводника, магнитное поле, создаваемое проводником, фокусируется на одном или нескольких пазах в сердечнике.
Зазор находится там, где кончики зажимов токоизмерительных клещей встречаются с датчиком Холла, создавая воздушный карман, который должно преодолеть магнитное поле (магнитный поток). Этот зазор ограничивает магнитный поток, так что сердечник не может насыщаться. В этом зазоре, прикрытом тонкой пластиковой прокладкой, помещен датчик Холла.
Из-за постоянного магнитного поля Земли и возможности наличия других магнитных полей вблизи места измерения эти измерительные приборы требуют «обнуления» показаний перед проведением измерения, чтобы устранить неточности.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Типы и сфера применения
Несмотря на разнообразие элементов, применяющих эффект Холла, условно их можно разделить на два вида:
- Аналоговые, использующие принцип преобразования магнитной индукции в напряжение. То есть, полярность, и величина напряжения напрямую зависят от характеристик магнитного поля. На текущий момент этот тип приборов, в основном, применяется в измерительной технике (например, в качестве, датчиков тока, вибрации, угла поворота).
- Цифровые. В отличие от предыдущего типа датчик имеет всего два устойчивых положения, сигнализирующих о наличии или отсутствии магнитного поля. То есть, срабатывание происходит в том случае, когда интенсивность магнитного поля достигла определенной величины. Именно этот тип устройств применяется в автомобильной технике в качестве датчика скорости, фазы, положения распределительного, а также коленчатого вала и т.д.
Следует отметить, что цифровой тип включает в себя следующие подвиды:
- униполярный – срабатывание происходит при определенной силе поля, и после ее снижения датчик переходит в изначальное состояние;
- биполярный – данный тип реагирует на полярность магнитного поля, то есть один полюс производит включение прибора, а противоположный – выключение.
Как правило, большинство датчиков представляет собой компонент с тремя выводами, на два из которых подается двух- или однополярное питание, а третий является сигнальным.
Пример использования аналогового элемента
Рассмотрим в качестве примера конструкцию датчика тока ы основе работы которого используется эффект Холла.
Обозначения:
- А – проводник.
- В – незамкнутое магнитопроводное кольцо.
- С – аналоговый датчик Холла.
- D – усилитель сигнала.
Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение UДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор.
https://www.youtube.com/watch?v=fmLs9WsKx3I
Какие бывают сенсоры Холла?
Существует две разновидности датчиков Холла — это аналоговые (линейные) и цифровые сенсоры. Причем последние имеют, как униполярные («чувствующие» один магнитный полюс), так и биполярные свойства (когда датчик срабатывает при поднесении одного полюса магнита, а для прекращения его работы нужно поднести другой полюс магнита).
С наступлением цифровой эры датчики Холла стали оснащать логическими элементами в виде двух состояний сенсоров на выходе, а именно, когда сигнал есть, что означает логическую единицу, либо его нет — а это ничто иное, как ноль.
Что касается линейных сенсоров, то у них напряжение Холла, хоть и обладает незначительной величиной (из-за чего такие приборы оснащают линейными усилителями) однако обладает линейной, или прямолинейной трех факторной зависимостью. А именно, от:
- Интенсивности (плотности) магнитного поля вплоть до параметров пороговых значений насыщения выходного напряжения. См. график зависимости выходного напряжения Холла от магнитного потока:
- Величины питающего напряжения.
- А также от толщины пластинки.
Аналоговые датчики применяются, например, в таких приборах, как токовые клещи (см. фото заставки) для измерения параметров тока в проводниках безопасным для электриков бесконтактным способом, в отличие от шунтовых приборов, которые требуют небезопасного контактирования с проводниками.
Что касается упрощенной схемы такого прибора, то вот как выглядит ее исполнение:
Относительно принципов работы устройства для измерения токовых значений проводников, то они довольно просты и заключаются в том, что ток, проходя по проводнику образует магнитное поле. С помощью датчика измеряется величина магнитного потока, выдавая при этом линейно зависимую величину выходного напряжения, которая усиливается и отправляется на прибор индикации.
Схема и алгоритм работы датчика Холла для обеспечения бесконтактного зажигания
Если на основе анимационного ролика разобраться в работе принципа Холла, то, пожалуй, можно перейти и к рассмотрению схемы системы зажигания с наличием бесконтактного датчика, обратившись к нижеследующему изображению:
Что касается алгоритма работы зажигания, то:
- когда вращается вал распределителя с находящимся на нем защитном экране с наличием прорезей по числу цилиндров движка, то очередной выступ оказывается между магнитом и датчиком;
- итоговым результатом такой позиции является изменение интенсивности магнитного потока, а это в свою очередь вызывает формирование в датчике Холла сигнала, который пройдя этап соответствующего усиления, посылает импульс на катушку зажигания;
- где и образуются токовые параметры для получения искрового разряда.
Как проверить датчика Холла на работоспособность
Для проверки датчика можно собрать несложную схему, для которой, кроме самого датчика, понадобятся:
- источник питания на нужное напряжение;
- резистор сопротивлением около 1 кОм;
- светодиод;
- магнит.
Если светодиода нет, то вместо него (и токоограничивающего резистора) можно использовать мультиметр (цифровой или стрелочный) в режиме измерения напряжения.
К источнику питания особых требований не предъявляется – токи в схеме совсем небольшие. Его напряжение должно быть в пределах напряжения питания проверяемого датчика. Светодиод подключается анодом к плюсу источника напряжения, катодом к выходу проверяемого устройства, так как датчик обычно выполняется с открытым коллектором (но лучше проверить по даташиту).
Порядок проверки зависит от типа тестируемого устройства.
- Чтобы проверить униполярный цифровой датчик, надо поднести к нему магнит одним полюсом. Светодиод должен загореться (отклониться стрелка стрелочного вольтметра или измениться скачком показания цифрового тестера). При удалении магнита на значительное расстояние схема должна прийти в исходное положение. Если датчик не сработал, надо перевернуть магнит другим полюсом и повторить процедуру. Если светодиод вспыхнул, значит, датчик исправен. Если успеха добиться не удалось ни в одном положении магнита, устройство к работе непригодно.
- Биполярный цифровой датчик проверяется по похожей методике, только светодиод загорается при одном положении магнита, и не гаснет при удалении источника магнитного поля. На дальнейшие манипуляции тем же полюсом схема реагировать не должна. Если перевернуть магнит и поднести его к датчику в противоположной полярности, то светодиод должен погаснуть. Это говорит об исправности проверяемого устройства. Если схема работает не так, значит, датчик вышел из строя.
- Омниполярный цифровой датчик Холла проверяется таким же образом, как и униполярный, но срабатывать магниточувствительное устройство должно при любом положении магнита.
Аналоговые датчики проверяются по той же методике, что и цифровые, но напряжение на выходе должно меняться не скачком, а плавно по мере возрастания магнитной силы (например, приближения постоянного магнита или увеличения тока в обмотке электромагнита).
С практической стороны интересен вопрос, как проверить датчик Холла, установленный в системе бесконтактного зажигания автомобиля. Для этого надо снять разъем с датчика и собрать указанную схему прямо на штырьках.
Здесь также светодиод можно заменить мультиметром. Проворачивая коленвал автомобиля вручную, можно наблюдать периодические вспышки LED или изменения выходного напряжения от нуля до приблизительно напряжения бортсети авто. Альтернативный способ проверки в гаражных условиях – временная замена устройства на заведомо исправный запасной датчик.
Датчик Холла нашел широкое применение в бытовой и промышленной технике. Проверить его на исправность несложно, если есть понимание принципа его работы.
Похожие статьи:
Датчики уровня: типы, характеристики, рекомендации по выбору
Обзор современных протоколов промышленной автоматизации — Modbus, Profinet, EtherCAT и др.
Магнитное поле: источники, свойства, характеристики и применение
Что такое индуктивный бесконтактный датчик, его устройство и принцип работы
Как подключить и настроить датчик движения для управления освещением: электрические схемы подключения и настройка датчика
Типы датчиков температуры: термисторы, термопары, термометры сопротивления, аналоговые и цифровые датчики
Как проверить датчик Холла
Давайте рассмотрим работу цифрового биполярного датчика Холла марки SS41. Выглядит наш подопечный вот так:
Судя по даташиту, на первую ножку подаем плюс питания, на вторую — минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.
Для этого соберем простейшую схему: светодиод на 3 Вольта, токоограничительный резистор на 1КилоОм и сам датчик Холла.
Теперь цепляемся к нашей схеме от блока питания, выставив на нем 5 Вольт. Минус на средний вывод, а плюс питания — на первый.
У меня под рукой оказался вот такой магнитик:
Чтобы не перепутать полюса, я пометил красным бумажным ценником один из полюсов магнита. Какой именно — я не знаю, так как не имею компаса, с помощью которого можно было бы узнать, где северный полюс, а где южный.
Как только я поднес магнит «красным» полюсом к датчику холла, то у меня светодиод сразу потух.
Переворачиваю магнит другим полюсом, подношу его к датчику Холла и вуаля!
Если магнит не переворачивать, то есть не менять полюса, то светодиод также останется потухшим, потому что датчик биполярный.
А вот и видео работы
Как вы видите на видео, мы с помощью магнита управляем датчиком Холла. Датчик Холла выдает нам два состояния сигнала: сигнал есть — единичка, сигнала нет — ноль. То есть светодиод горит — единичка, светодиод потух — ноль.
Применение датчиков Холла
В настоящее время область применения датчиков Холла очень обширна и с каждым годом становится все шире и шире. Вот основные применения:
Применение линейных датчиков
- датчики тока
- тахометры
- датчики вибрации
- детекторы ферромагнетиков
- датчики угла поворота
- бесконтактные потенциометры
- бесколлекторные двигатели постоянного тока
- датчики расхода
- датчики положения
Применение цифровых датчиков
- датчики частоты вращения
- устройства синхронизации
- датчики систем зажигания автомобилей
- датчики положения
- счетчики импульсов
- датчики положения клапанов
- блокировка дверей
- измерители расхода
- бесконтактные реле
- детекторы приближения
- датчики бумаги (в принтерах)
Проверка датчика Холла и его замена
Датчик Холла – это один из важнейших элементов бесконтактной системы зажигания бензиновых двигателей. Малейшая неисправность этой детали приводит к серьезным неполадкам в работе мотора. Поэтому, чтобы не допустить ошибки при диагностике, важно знать, как проверить датчик Холла и при необходимости заменить его.
Этот материал мы разделили на две части: теоретическую (назначение, устройство и принцип работы датчика Холла) и практическую – признаки неисправности, методы проверки и способы замены.
А перед тем, как проверять датчик Холла на наличие неисправностей, давайте разберемся с его назначением и принципом работы.
Датчик Холла (он же датчик положения распредвала) является одним из главных элементов трамблера (прерывателя-распределителя). Он находится рядом с валом трамблера, на котором крепится магнитопроводящая пластина, похожая на корону. В пластине столько же прорезей, сколько цилиндров в двигателе (см. рисунок выше). Внутри датчика имеется постоянный магнит.
Принцип работы датчика Холла следующий: когда вал вращается, металлические лопасти поочередно проходят через прорезь в датчике. В результате этого вырабатывается импульсное напряжение, которое через коммутатор попадает в катушку зажигания и, преобразуясь в высокое напряжение, подается на свечи зажигания.
Датчик Холла имеет три клеммы:
-одна соединяется с «массой»,
-ко второй подходит плюс с напряжением около 6 В,
-с третьей клеммы уходит преобразованный импульсный сигнал на коммутатор.
Неисправности у датчика Холла проявляются по-разному. Даже опытный мастер не всегда сразу выявит причину неполадок двигателя.
Вот несколько самых распространенных симптомов:
-Мотор плохо заводится или не запускается вообще.
-На холостом ходу в работе двигателя появляются перебои и рывки.
-Машина может дергаться при движении на повышенных оборотах.
-Силовой агрегат глохнет во время движения.
При появлении одного из этих признаков, необходимо в первую очередь проверить исправность датчика Холла.
Также не стоит исключать из вида и другие неисправности системы зажигания, встречающиеся в автомобилях.
Существует несколько способов, чтобы проверить исправность датчика Холла.
Каждый автомобилист может выбрать для себя наиболее подходящий вариант:
— Взять для проверки рабочий датчик у соседа или на автомобильной разборке и установить его вместо «родного». Если проблемы двигателя исчезнут, значит, придется покупать новую деталь.
— При помощи тестера можно измерить напряжение на выходе датчика. В исправном устройстве напряжение будет изменяться от 0,4 В до 11 В.
— Можно создать имитацию датчика Холла. Для этого с трамблера снимают трехштекерную колодку. Затем включают зажигание и отрезком провода соединяют выходы 3 и 6 коммутатора. Появление искры свидетельствует о выходе датчика из строя.
Обычно замена датчика Холла выглядит следующим образом:
— Прежде всего, трамблер снимается с машины.
— Далее снимается крышка трамблера и совмещается метка механизма газораспределения с меткой коленвала.
— Запомнив положение трамблера, нужно открутить крепежные элементы гаечным ключом.
— При наличии фиксаторов и стопоров, их также следует извлечь.
— Вал вытаскивают из трамблера.
— Осталось отсоединить клеммы датчика Холла и открутить его.
— Оттянув регулятор, неисправная деталь осторожно вынимается через образованную щель.
— Новый датчик Холла устанавливается в обратной последовательности.
Проверка работоспособности датчика Холла позволяет не только точно определить причину отказа двигателя. Благодаря простым приемам автомобилист сэкономит свое время на ремонт, а также исключит ненужную трату денег.
Какие бывают типы датчиков Холла
Датчики Холла подразделяются на два типа:
- Аналоговые датчики Холла
В этом типе датчиков использовано преобразование магнитной индукции напрямую в напряжение. Свое применение аналоговые датчики нашли в измерительных технических устройствах. Это, например, датчики тока, датчики вибрации, датчики угла поворота. - Цифровые датчики Холла
Цифровой датчик Холла имеет всего два положения, которые показывают наличие или отсутствие магнитного поля. Практически это аналог геркона, но если в герконе присутствует механический контакт, то цифровой датчик Холла бесконтактный.
Подразделяются такие датчики на три вида:
- Униполярный – когда сила магнитного поля достигает определенной величины датчик срабатывает. Такие датчики откликаются только на один полюс. Если к датчику поднести магнит другим полюсом, то датчик на него не реагирует. Когда сила магнитного поля снижается датчик возвращается в исходное положение.
- Биполярный – в этом случае имеет значение полярность магнитного поля. Один полюс включает датчик, другой полюс выключает.
- Омниполярный датчик Холла – реагирует на любой магнитный полюс. Т.е. любой полюс может включать и выключать датчик. Это может быть, как южный, так и северный полюс.
Как правило цифровой датчик Холла имеет три вывода и внешне похож на транзистор.
На два вывода датчика подается питание, которое может быть, как однополярным, так и двуполярным. Третий вывод сигнальный. Такой тип датчиков часто применяется в бесконтактных системах зажигания, как датчик скорости в автомобилях и т.д.
Применение датчиков Холла
Разберем более подробно области применения датчиков Холла.
- В смартфонах датчик Холла используется в комплекте с магнитным чехлом. Он позволяет определить чехол открыт или закрыт. Если чехол открыт, то смартфон включается, если открыт, то выключается. Также преобразователь Холла ориентирует телефон по горизонту земли и помогает работе компаса. На мобильных телефонах-раскладушках также применяется датчик Холла для определения телефон находится в открытом или закрытом положении.
- В ноутбуках также датчик используется для определения открыта крышка или нет. Сам датчик Холла установлен на материнской плате. На крышке ноутбука установлен магнит. Закрываем крышку – экран гаснет.
- В стиральных машинах стоит таходачик для подсчета количества оборотов мотора. Электронная система стиральной машинки на основе показаний датчика принимает решение нарастить или уменьшить скорость оборотов и какое количество оборотов нужно для выбранного режима.
- В автомобилях часто используется эффект Холла в системах зажигания. Находится датчик в трамблере и заменяет собой контактор. Он определяет в какой момент появляется искра и передает данные в блок электроники. Могут применяться униполярные или биполярные данные. Момент создания искры и количество импульсов определяется бесконтактно и теоретически датчики могут работать неограниченное время.
- В системах сигнализации в бесконтактных выключателях.
- В системах контроля и управления доступом (СКУД) для чтения магнитных кодов
- В системах определения уровня жидкости.
- Для проверки наличия скрытой проводки.
- Для измерения силы тока.
- В робототехнических наборах для изучения эффекта Холла. Это позволяет наглядно показать, как используются магнитные поля в датчиках.
То есть датчики Холла применяются в технических областях там, где требуется бесконтактный способ считывания информации. Недостатком датчиков Холла является их зависимость от электрических помех в электроцепях и как следствие снижение надежности. Но при создании электронных устройств такие факторы учитываются и позволяют снизить эти негативные воздействия.