Hall effekt sensor eller Hall effekt transducer er en integreret sensor baseret på Hall effekt og sammensat af Hall element og dets hjælpekredsløb.Hall sensor er meget udbredt i industriel produktion, transport og dagligdag.Fra den indvendige struktur af hallsensoren, eller under brug, vil du opdage, at denpermanent magneter en vigtig arbejdsdel.Hvorfor kræves permanente magneter til Hall-sensorer?
Først og fremmest, start fra arbejdsprincippet for Hall sensor, Hall Effect.Hall Effect er en slags elektromagnetisk effekt, som blev opdaget af den amerikanske fysiker Edwin Herbert Hall (1855-1938) i 1879, da han studerede metallers ledende mekanisme.Når strømmen passerer gennem lederen vinkelret på det eksterne magnetfelt, afbøjes bæreren, og et yderligere elektrisk felt vil blive genereret vinkelret på retningen af strømmen og magnetfeltet, hvilket resulterer i en potentialforskel i begge ender af lederen.Dette fænomen er Hall effekt, som også kaldes Hall potential forskel.
Hall-effekten er i det væsentlige afbøjningen af bevægelige ladede partikler forårsaget af Lorentz-kraft i magnetfeltet.Når ladede partikler (elektroner eller huller) er indespærret i faste materialer, fører denne afbøjning til akkumulering af positive og negative ladninger i retningen vinkelret på strøm- og magnetfeltet og danner således et yderligere tværgående elektrisk felt.
Vi ved, at når elektroner bevæger sig i et magnetfelt, vil de blive påvirket af Lorentz-kraft.Som ovenfor, lad os først se på billedet til venstre.Når elektronen bevæger sig opad, bevæger den strøm, der genereres af den, sig nedad.Nå, lad os bruge venstrehåndsreglen, lad den magnetiske følelinje for magnetfelt B (skudt ind i skærmen) trænge ind i håndfladen, dvs. håndfladen er udad, og peg fire fingre mod nuværende retning, det vil sige fire punkter ned.Så er tommelfingerens retning elektronens kraftretning.Elektronerne tvinges til højre, så ladningen i den tynde plade vil vippe til den ene side under påvirkning af det ydre magnetfelt.Hvis elektronen vipper til højre, vil der dannes en potentialforskel på venstre og højre side.Som vist på figuren til højre, hvis voltmeteret er forbundet til venstre og højre side, vil spændingen blive detekteret.Dette er det grundlæggende princip for hallinduktion.Den detekterede spænding kaldes hall-induceret spænding.Hvis det eksterne magnetfelt fjernes, forsvinder Hall-spændingen.Hvis repræsenteret af et billede, er Hall-effekten som følgende figur:
i: strømretning, B: retning af det ydre magnetfelt, V: Hallspænding, og de små prikker i kassen kan betragtes som elektroner.
Ud fra Hall-sensorens arbejdsprincip kan det konstateres, at Hall-effektsensoren er en aktiv sensor, som skal kræve ekstern strømforsyning og magnetfelt for at virke.I betragtning af kravene til lille volumen, let vægt, lavt strømforbrug og bekvem brug ved anvendelsen af sensoren, bruges en simpel permanent magnet i stedet for en kompleks elektromagnet til at levere det eksterne magnetfelt.Desuden, i de fire vigtigste typer af permanente magneter,SmCoogNdFeB sjælden jordartmagneter har fordelene som høje magnetiske egenskaber og stabil arbejdsstabilitet, hvilket kan gøre det muligt for højtydende Hall-effekttransducer eller sensor at opnå nøjagtighed, følsomhed og pålidelige målinger.Derfor bruger NdFeB og SmCo mere somHall effekt transducer magneter.
Indlægstid: 10. september 2021