Hola sensori ir balstīti uz Hola efektu. Hola efekts ir pamatmetode pusvadītāju materiālu īpašību izpētei. Hola koeficients, ko mēra ar Hola efekta eksperimentu, var noteikt svarīgus parametrus, piemēram, pusvadītāju materiālu vadītspējas veidu, nesēju koncentrāciju un nesēju mobilitāti.
Klasifikācija
Holla sensori tiek iedalīti lineārajos Holla sensoros un komutācijas Holla sensoros.
1. Lineārais Hola sensors sastāv no Hola elementa, lineārā pastiprinātāja un emitera sekotāja, un izvada analogo lielumu.
2. Slēdža tipa Hola sensors sastāv no sprieguma regulatora, Hola elementa, diferenciālā pastiprinātāja, Šmita trigera un izejas pakāpes, un tas izvada digitālos lielumus.
Elementus, kas izgatavoti no pusvadītāju materiāliem, kuru pamatā ir Hola efekts, sauc par Hola elementiem. To priekšrocības ir jutība pret magnētiskajiem laukiem, vienkārša struktūra, mazs izmērs, plaša frekvenču raksturlīkne, lielas izejas sprieguma svārstības un ilgs kalpošanas laiks. Tāpēc tie ir plaši izmantoti mērīšanas, automatizācijas, datoru un informācijas tehnoloģiju jomā.
MAin pieteikums
Hola efekta sensori tiek plaši izmantoti kā pozīcijas sensori, rotācijas ātruma mērīšanai, robežslēdži un plūsmas mērīšanai. Dažas ierīces darbojas, pamatojoties uz Hola efektu, piemēram, Hola efekta strāvas sensori, Hola efekta lapu slēdži un Hola efekta magnētiskā lauka stipruma sensori. Tālāk galvenokārt tiek aprakstīti pozīcijas sensori, rotācijas ātruma sensori un temperatūras vai spiediena sensori.
1. Pozīcijas sensors
Hola efekta sensorus izmanto slīdošas kustības uztveršanai. Šāda veida sensoros starp Hola elementu un magnētu būs stingri kontrolēta atstarpe, un inducētais magnētiskais lauks mainīsies, magnētam pārvietojoties uz priekšu un atpakaļ fiksētajā atstarpē. Kad elements atrodas netālu no ziemeļpola, lauks būs negatīvs, bet, kad elements atrodas netālu no dienvidpola, magnētiskais lauks būs pozitīvs. Šos sensorus sauc arī par tuvuma sensoriem, un tos izmanto precīzai pozicionēšanai.
2. Ātruma sensors
Ātruma noteikšanā Hola efekta sensors tiek fiksēti novietots pretī rotējošam magnētam. Šis rotējošais magnēts ģenerē magnētisko lauku, kas nepieciešams sensora vai Hola elementa darbībai. Rotējošo magnētu izvietojums var atšķirties atkarībā no pielietojuma ērtuma. Daži no šiem izvietojumiem ir viena magnēta uzstādīšana uz vārpstas vai rumbas vai gredzenveida magnētu izmantošana. Hola sensors izstaro izejas impulsu katru reizi, kad tas saskaras ar magnētu. Turklāt šos impulsus kontrolē procesors, lai noteiktu un parādītu ātrumu apgriezienos minūtē. Šie sensori var būt digitāli vai lineāri analogi izejas sensori.
3. Temperatūras vai spiediena sensors
Hola efekta sensorus var izmantot arī kā spiediena un temperatūras sensorus, šie sensori ir apvienoti ar spiedienu novirzošu membrānu ar atbilstošiem magnētiem, un silfonu magnētiskais mezgls iedarbina Hola efekta elementu uz priekšu un atpakaļ.
Spiediena mērīšanas gadījumā silfoni izplešas un saraujas. Izmaiņas silfonos izraisa magnētiskā mezgla pārvietošanos tuvāk Hola efekta elementam. Tāpēc iegūtais izejas spriegums ir proporcionāls pielietotajam spiedienam.
Temperatūras mērījumu gadījumā silfonu mezgls ir noslēgts ar gāzi ar zināmām termiskās izplešanās īpašībām. Kad kamera tiek uzkarsēta, gāze silfonu iekšpusē izplešas, kā rezultātā sensors ģenerē spriegumu, kas ir proporcionāls temperatūrai.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 16. novembris