हॉल सेन्सर अनुप्रयोग

1879 मध्ये, जॉन्स हॉपकिन्स विद्यापीठात डॉक्टरेट प्रबंधावर काम करत असताना, अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ एडविन हर्बर्ट हॉल यांनी सोन्याच्या प्लेटवर एक प्रयोग केला. प्लेटला काचेवर ठेवून त्याने प्लेटमधून विद्युतप्रवाह पार केला आणि त्याव्यतिरिक्त, प्लेटला चुंबकीय क्षेत्राच्या क्रियेच्या अधीन केले गेले जे त्याच्या विमानाला लंब दिग्दर्शित केले गेले आणि त्यानुसार, विद्युत् प्रवाहाला लंब केले गेले.

निष्पक्षतेने, हे लक्षात घेतले पाहिजे की यावेळी हॉल ज्या कॉइलमधून विद्युत प्रवाह वाहतो त्याचा प्रतिकार त्याच्या पुढील उपस्थितीवर अवलंबून आहे की नाही या प्रश्नाचे निराकरण करण्यात गुंतले होते. कायम चुंबक, आणि या कामात शास्त्रज्ञांनी हजारो प्रयोग केले आहेत. गोल्ड प्लेट प्रयोगाच्या परिणामी, प्लेटच्या बाजूच्या कडांवर एक विशिष्ट संभाव्य फरक आढळला.

या व्होल्टेजला हॉल व्होल्टेज म्हणतात... प्रक्रियेचे अंदाजे वर्णन खालीलप्रमाणे केले जाऊ शकते: लॉरेन्ट्झ फोर्स प्लेटच्या एका किनाऱ्याजवळ नकारात्मक चार्ज जमा करतो आणि विरुद्धच्या काठावर सकारात्मक चार्ज होतो.परिणामी हॉल व्होल्टेजचे अनुदैर्ध्य प्रवाहाच्या मूल्याचे गुणोत्तर हे त्या सामग्रीचे वैशिष्ट्य आहे ज्यातून एक विशिष्ट हॉल घटक बनविला जातो आणि या मूल्याला "हॉल प्रतिरोध" म्हणतात.

हॉल इफेक्ट अर्धसंवाहक किंवा धातूमध्ये चार्ज वाहक (छिद्र किंवा इलेक्ट्रॉन) प्रकार निश्चित करण्यासाठी बर्‍यापैकी अचूक पद्धत म्हणून काम करते.

हॉल इफेक्टवर आधारित, ते आता हॉल सेन्सर्स तयार करतात, चुंबकीय क्षेत्राची ताकद मोजण्यासाठी आणि वायरमधील करंटची ताकद निश्चित करण्यासाठी उपकरणे. वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरच्या विपरीत, हॉल सेन्सर थेट प्रवाह मोजणे देखील शक्य करतात. अशा प्रकारे, हॉल इफेक्ट सेन्सरचे अनुप्रयोग क्षेत्र सामान्यतः बरेच विस्तृत असतात.

हॉल व्होल्टेज लहान असल्याने, हॉल व्होल्टेज टर्मिनल्स जोडलेले असणे केवळ तर्कसंगत आहे. ऑपरेशनल एम्पलीफायर… डिजिटल नोड्सशी कनेक्ट करण्यासाठी, सर्किटला श्मिट ट्रिगरसह पूरक केले जाते आणि एक थ्रेशोल्ड डिव्हाइस प्राप्त केले जाते, जे चुंबकीय क्षेत्राच्या शक्तीच्या दिलेल्या स्तरावर ट्रिगर केले जाते. अशा सर्किट्सला हॉल स्विच म्हणतात.

बर्‍याचदा हॉल सेन्सर कायम चुंबकाच्या संयोगाने वापरला जातो आणि जेव्हा कायम चुंबक विशिष्ट पूर्वनिर्धारित अंतरामध्ये सेन्सरजवळ येतो तेव्हा ट्रिगर होतो.

हॉल सेन्सर हे ब्रशलेस किंवा व्हॉल्व्ह इलेक्ट्रिक मोटर्समध्ये (सर्वो मोटर्स) अगदी सामान्य आहेत, जेथे सेन्सर थेट मोटर स्टेटरवर स्थापित केले जातात आणि रोटर पोझिशन सेन्सर (RPR) म्हणून कार्य करतात जे रोटरच्या स्थितीवर अभिप्राय प्रदान करतात, कलेक्टरमधील कलेक्टर प्रमाणेच. डीसी मोटर.

शाफ्टवर कायम चुंबक निश्चित केल्याने, आपल्याला एक साधा क्रांती काउंटर मिळतो आणि कधीकधी लोहचुंबकीय भागाचा स्वतःच्या चुंबकीय प्रवाहावर परिणाम होतो. कायम चुंबक... चुंबकीय प्रवाह ज्यामधून हॉल सेन्सर्स सामान्यत: ट्रिगर केले जातात 100-200 गॉस.

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगाद्वारे उत्पादित, तीन-वायर हॉल सेन्सर्समध्ये त्यांच्या पॅकेजमध्ये ओपन-कलेक्टर एन-पी-एन ट्रान्झिस्टर आहे. बर्याचदा, अशा सेन्सरच्या ट्रान्झिस्टरद्वारे प्रवाह 20 एमए पेक्षा जास्त नसावा, म्हणून, शक्तिशाली लोड कनेक्ट करण्यासाठी, वर्तमान अॅम्प्लिफायर स्थापित करणे आवश्यक आहे.

विद्युत प्रवाह वाहून नेणाऱ्या कंडक्टरचे चुंबकीय क्षेत्र हॉल सेन्सरला चालना देण्याइतके मजबूत नसते, कारण अशा सेन्सर्सची संवेदनशीलता 1-5 mV/G असते आणि त्यामुळे कमकुवत प्रवाह मोजण्यासाठी विद्युत प्रवाह वाहून नेणाऱ्या कंडक्टरवर जखमा केल्या जातात. गॅपमध्ये टोरॉइडल कोर आणि हॉल सेन्सर आधीपासूनच स्थापित केलेला आहे... त्यामुळे 1.5 मिमीच्या अंतरासह, चुंबकीय इंडक्शन आता 6 Gs/A असेल.

25 A वरील प्रवाह मोजण्यासाठी, वर्तमान कंडक्टर थेट टोरॉइडल कोरमधून जातो. मापन केल्यास कोर मटेरियल अल्सीफर किंवा फेराइट असू शकते उच्च वारंवारता वर्तमान.

काही आयन-जेट इंजिन हॉल इफेक्टच्या आधारावर कार्य करतात आणि अतिशय कार्यक्षमतेने कार्य करतात.

आधुनिक स्मार्टफोनमधील इलेक्ट्रॉनिक कंपाससाठी हॉल इफेक्ट हा आधार आहे.