Senzor sa Holovim efektom ili Holov pretvarač sa efektom je integrisani senzor zasnovan na Holovom efektu i sastavljen od Holovog elementa i njegovog pomoćnog kola.Hall senzor se široko koristi u industrijskoj proizvodnji, transportu i svakodnevnom životu.Iz unutrašnje strukture hall senzora, ili u procesu upotrebe, ustanovit ćete da jepermanentni magnetje važan radni dio.Zašto su trajni magneti potrebni za Hall senzore?
Prije svega, počnite od principa rada Hall senzora, Hall efekta.Holov efekat je vrsta elektromagnetnog efekta, koji je otkrio američki fizičar Edwin Herbert Hall (1855-1938) 1879. godine proučavajući provodni mehanizam metala.Kada struja prođe kroz provodnik okomito na vanjsko magnetsko polje, nosilac se skreće, a dodatno električno polje će se stvoriti okomito na smjer struje i magnetskog polja, što rezultira potencijalnom razlikom na oba kraja vodiča.Ovaj fenomen je Hallov efekat, koji se još naziva i Hallova potencijalna razlika.
Hallov efekat je u suštini otklon pokretnih nabijenih čestica uzrokovan Lorentzovom silom u magnetskom polju.Kada su nabijene čestice (elektroni ili rupe) zatvorene u čvrste materijale, ovo skretanje dovodi do akumulacije pozitivnih i negativnih naboja u smjeru okomitom na struju i magnetsko polje, stvarajući tako dodatno poprečno električno polje.
Znamo da kada se elektroni kreću u magnetskom polju, na njih će uticati Lorentzova sila.Kao i gore, pogledajmo prvo sliku s lijeve strane.Kada se elektron kreće prema gore, struja koju on generiše kreće se naniže.Pa, poslužimo se pravilom lijeve ruke, neka magnetna senzorska linija magnetnog polja B (pucana u ekran) prodre u dlan, odnosno dlan ruke je prema van i uperi četiri prsta u smjer struje, odnosno četiri tačke prema dolje.Zatim, smjer palca je smjer sile elektrona.Elektroni su prisiljeni udesno, tako da će se naboj u tankoj ploči nagnuti na jednu stranu pod djelovanjem vanjskog magnetskog polja.Ako se elektron nagne udesno, na lijevoj i desnoj strani će se formirati razlika potencijala.Kao što je prikazano na slici desno, ako je voltmetar spojen na lijevu i desnu stranu, napon će biti detektovan.Ovo je osnovni princip indukcije u halu.Detektovani napon naziva se Holov indukovani napon.Ako se ukloni vanjsko magnetsko polje, Hallov napon nestaje.Ako je predstavljen slikom, Hallov efekat je kao na sljedećoj slici:
i: smjer struje, B: smjer vanjskog magnetskog polja, V: Holov napon, a male tačke u kutiji se mogu smatrati elektronima.
Iz principa rada Holovog senzora može se utvrditi da je senzor sa Hallovim efektom aktivan senzor, koji mora zahtijevati eksterno napajanje i magnetsko polje za rad.Uzimajući u obzir zahtjeve male zapremine, male težine, niske potrošnje energije i praktične upotrebe u primjeni senzora, za napajanje vanjskog magnetnog polja koristi se jednostavan trajni magnet umjesto složenog elektromagneta.Štaviše, u glavne četiri vrste trajnih magneta,SmCoiNdFeB rijetka zemljamagneti imaju prednosti kao što su visoka magnetna svojstva i stabilna radna stabilnost, što može omogućiti visokim performansama pretvornika ili senzora s Hallovim efektom da postignu tačnost, osjetljivost i pouzdana mjerenja.Stoga NdFeB i SmCo koriste više kaoMagneti pretvarača sa Hall efektom.
Vrijeme objave: Sep-10-2021