Hall-effectsensor of Hall-effecttransducer is een geïntegreerde sensor gebaseerd op Hall-effect en samengesteld uit Hall-element en zijn hulpcircuit.Hall-sensor wordt veel gebruikt in de industriële productie, het transport en het dagelijks leven.Uit de interne structuur van de halsensor, of tijdens het gebruik ervan, blijkt dat depermanente magneetis een belangrijk werkonderdeel.Waarom zijn permanente magneten vereist voor Hall-sensoren?
Begin allereerst met het werkingsprincipe van de Hall-sensor, Hall Effect.Hall-effect is een soort elektromagnetisch effect dat in 1879 werd ontdekt door de Amerikaanse natuurkundige Edwin Herbert Hall (1855-1938) toen hij het geleidende mechanisme van metalen bestudeerde.Wanneer de stroom loodrecht op het externe magnetische veld door de geleider gaat, buigt de drager af en wordt er een extra elektrisch veld gegenereerd loodrecht op de richting van de stroom en het magnetische veld, wat resulteert in een potentiaalverschil aan beide uiteinden van de geleider.Dit fenomeen is het Hall-effect, ook wel Hall-potentiaalverschil genoemd.
Hall-effect is in wezen de afbuiging van bewegende geladen deeltjes veroorzaakt door Lorentz-kracht in een magnetisch veld.Wanneer geladen deeltjes (elektronen of gaten) worden opgesloten in vaste materialen, leidt deze afbuiging tot de accumulatie van positieve en negatieve ladingen in de richting loodrecht op de stroom en het magnetische veld, waardoor een extra transversaal elektrisch veld ontstaat.
We weten dat wanneer elektronen in een magnetisch veld bewegen, ze worden beïnvloed door de Lorentz-kracht.Laten we, zoals hierboven, eerst naar de afbeelding aan de linkerkant kijken.Wanneer het elektron naar boven beweegt, beweegt de daardoor gegenereerde stroom naar beneden.Laten we de linkerhandregel gebruiken, de magnetische detectielijn van magnetisch veld B (in het scherm geschoten) in de handpalm doordringen, dat wil zeggen, de handpalm is naar buiten gericht, en met vier vingers naar de handpalm wijzen. huidige richting, dat wil zeggen vier punten naar beneden.De richting van de duim is dan de krachtrichting van het elektron.De elektronen worden naar rechts gedwongen, waardoor de lading in de dunne plaat onder invloed van het externe magnetische veld naar één kant zal kantelen.Als het elektron naar rechts kantelt, ontstaat er links en rechts een potentiaalverschil.Zoals weergegeven in de afbeelding rechts, wordt de spanning gedetecteerd als de voltmeter aan de linker- en rechterkant is aangesloten.Dit is het basisprincipe van zaalinductie.De gedetecteerde spanning wordt door de hal geïnduceerde spanning genoemd.Als het externe magnetische veld wordt verwijderd, verdwijnt de Hall-spanning.Indien weergegeven door een afbeelding, ziet het Hall-effect eruit als in de volgende afbeelding:
i: stroomrichting, B: richting van het externe magnetische veld, V: Hall-spanning, en de kleine puntjes in het vakje kunnen als elektronen worden beschouwd.
Uit het werkingsprincipe van de Hall-sensor blijkt dat de Hall-effectsensor een actieve sensor is, die een externe voeding en een magnetisch veld nodig heeft om te kunnen werken.Gezien de vereisten van een klein volume, een laag gewicht, een laag stroomverbruik en gemakkelijk gebruik bij de toepassing van de sensor, wordt een eenvoudige permanente magneet in plaats van een complexe elektromagneet gebruikt om het externe magnetische veld te voeden.Bovendien zijn bij de vier belangrijkste typen permanente magnetenSmCoEnNdFeB zeldzame aardemagneten hebben de voordelen zoals hoge magnetische eigenschappen en stabiele werkstabiliteit, waardoor hoogwaardige Hall-effecttransducers of -sensoren nauwkeurigheid, gevoeligheid en betrouwbare metingen kunnen bereiken.Daarom gebruiken NdFeB en SmCo meer asHall-effect transducermagneten.
Posttijd: 10 september 2021