Физикам давно известен эффект Холла: если по проводнику (полупроводнику), помещенному в магнитное поле, пропустить электрический ток, то в нем возникнет поперечное электрическое поле и разность потенциалов, которые будут перпендикулярны направлению тока. Другими словами можно сказать так: в зависимости от полярности магнитного поля электроны в проводнике будут отклоняться в ту или другую сторону, и образовывать разную плотность на противоположных сторонах проводника (разность потенциалов), которую можно измерить, если сделать усиление. На этом принципе работают магнитные датчики, которые используют технологию бесконтактного регистрирования фаз у ферромагнитных объектов по следующим параметрам: скорости вращения, перемещению и по приближению. В качестве проводника применяются тонкие пластины из подложки с напылением тончайшего слоя из полупроводников с электронной проводимостью.
Датчики Холла и их разновидности
Большое распространение получили ключевые датчики Холла в виде микросхем, выход которых меняет свое логическое состояние, если напряженность магнитного поля (определенной величины) — превышена. Ими можно измерить частоту вращения и величину перемещения различных движущихся деталей устройств: роторов электродвигателей, цепей и лент транспортеров, а также других элементов.
Но есть еще отдельный класс линейных датчиков Холла, которые представляют собой монолитные интегральные микросхемы, на одном кристалле которых объединяются линейный усилитель с элементом Холла и оконечный каскад усилителей мощности. Чтобы повысить точность преобразований и обеспечить независимость от температуры, в микросхему включена система автоматического регулирования напряжения смещения, а также фильтрация сигнала, выходящего из линейного усилителя. Линейные магнитные датчики Холла используются для измерения электрического (переменного и постоянного) тока, а также для измерения углового или линейного перемещения.
Применение датчиков Холла
Приборы данного типа нашли широкое применение в виде:
- - включения в схемы управления и защиты электрических двигателей;
- - использования в приводах с переменной частой вращения;
- - датчиков тока;
- - датчиков расхода;
- - датчиков положения;
- - датчиков углов поворота;
- - датчиков вибрации;
- - неполярных датчиков магнитного поля;
- - тахометров;
- - детекторов ферромагнитных тел;
- - управляющих устройств в сервоприводах бесколлекторными двигателями постоянного тока;
- - управляющих магнитов для бесконтактных потенциометров.
