Hallův snímač nebo snímač Hallova jevu je integrovaný snímač založený na Hallově jevu a složený z Hallova prvku a jeho pomocného obvodu. Hallův senzor je široce používán v průmyslové výrobě, dopravě a každodenním životě. Z vnitřní struktury Hallova čidla nebo v procesu používání zjistíte, žepermanentní magnetje důležitou pracovní částí. Proč jsou pro Hallovy senzory vyžadovány permanentní magnety?
Nejprve začněte od principu fungování Hallova senzoru, Hallova jevu. Hallův jev je druh elektromagnetického jevu, který objevil americký fyzik Edwin Herbert Hall (1855-1938) v roce 1879 při studiu vodivého mechanismu kovů. Když proud prochází vodičem kolmo k vnějšímu magnetickému poli, nosič se vychýlí a vytvoří se další elektrické pole kolmé na směr proudu a magnetického pole, což má za následek rozdíl potenciálů na obou koncích vodiče. Tento jev je Hallův jev, který se také nazývá rozdíl Hallova potenciálu.
Hallův jev je v podstatě vychylování pohybujících se nabitých částic způsobených Lorentzovou silou v magnetickém poli. Když jsou nabité částice (elektrony nebo díry) uzavřeny v pevných materiálech, vede tato výchylka k akumulaci kladných a záporných nábojů ve směru kolmém k proudu a magnetickému poli, čímž se vytváří další příčné elektrické pole.
Víme, že když se elektrony pohybují v magnetickém poli, budou ovlivněny Lorentzovou silou. Jako výše, podívejme se nejprve na obrázek vlevo. Když se elektron pohybuje nahoru, proud jím generovaný se pohybuje dolů. Použijme pravidlo levé ruky, nechejte magnetickou snímací linii magnetického pole B (vystřelená do obrazovky) proniknout do dlaně ruky, to znamená, že dlaň je směrem ven, a nasměrujte čtyři prsty na aktuální směr, tedy čtyři body dolů. Pak je směr palce směr síly elektronu. Elektrony jsou nuceny doprava, takže náboj v tenké desce se působením vnějšího magnetického pole nakloní na jednu stranu. Pokud se elektron nakloní doprava, vytvoří se potenciálový rozdíl na levé a pravé straně. Jak je znázorněno na obrázku vpravo, pokud je voltmetr připojen k levé a pravé straně, bude detekováno napětí. To je základní princip halové indukce. Zjištěné napětí se nazývá Hallovo indukované napětí. Pokud je vnější magnetické pole odstraněno, Hallovo napětí zmizí. Pokud je reprezentován obrázkem, Hallův efekt je jako na následujícím obrázku:
i: směr proudu, B: směr vnějšího magnetického pole, V: Hallovo napětí a malé tečky v krabici lze považovat za elektrony.
Z principu práce Hallova senzoru lze zjistit, že Hallův senzor je aktivní senzor, který ke své činnosti musí vyžadovat externí napájení a magnetické pole. Vzhledem k požadavkům na malý objem, nízkou hmotnost, nízkou spotřebu energie a pohodlné použití při aplikaci senzoru je pro napájení vnějšího magnetického pole použit spíše jednoduchý permanentní magnet než složitý elektromagnet. Navíc v hlavních čtyřech typech permanentních magnetů,SmCoaNdFeB vzácných zeminmagnety mají výhody, jako jsou vysoké magnetické vlastnosti a stabilní pracovní stabilita, což umožňuje vysoce výkonným snímačům nebo snímačům Hallova efektu dosáhnout přesnosti, citlivosti a spolehlivých měření. Proto NdFeB a SmCo používají více jakoMagnety snímačů s Hallovým efektem.
Čas odeslání: 10. září 2021