Сензори на Хол

Сензори на Хол. Видове и приложения. Работа и връзки

Говорим за токов датчик, чийто принцип на действие се основава на ефекта на Хол (Hall Sensors). Какъв е този ефект и как може да се направи такъв сензор у дома? За да разберете по-добре ефекта на Хол, трябва да анализирате експеримента на физика, след който този ефект е кръстен.

Изгледи

Цифрови сензори. Работят за откриване на магнитното поле. Ако индукцията достигне определена граница, тогава сензорът дава сигнал за наличие на магнитно поле. Ако лимитът не е достигнат, тогава сигналът е нула. Слабата индукция и ниската чувствителност на сензора не дава сигнал за наличие на поле. Недостатъкът на този тип сензор е, че има прагова мъртва зона. Цифровите сензори на Хол са разделени на еднополярни и биполярни:

•Еднополярните сензори на Хол работят, ако има поле с каквато и да е полярност, изключват се, когато индукцията намалее. •Биполярни сензори на Хол се задействат от обръщане на полярността на полето. С единия поляритет сензорът се включва, а с другия се изключва.

ТипътАналогов сензор на Хол променя индукцията на полето в потенциална разлика. Стойността на сензора зависи от полярността и силата му. Помислете колко далеч е сензорът.

Приложение

Сензорите на Хол са част от много устройства. По-често те се използват при измерване на силата на полето на магнитната индукция, в електродвигатели, в йонни ракетни двигатели. Сензорите на Хол са широко използвани в запалителната система на съвременните автомобили.

Използват се и в безконтактни превключватели, рид ключове, при измерване на силата на тока, нивото на течността и други места. Тяхната основнапредимството е излагане без физически контакт.

Как да проверите дали сензорът на Хол работи на автомобила

В ежедневието шофьорите най-често се сблъскват с такъв проблем. Най-лесният начин е просто да го замените с работещ сензор. Ако системата за запалване работи след смяната, тогава сензорът трябва да бъде сменен.

Ако няма какво да замени тествания сензор, тогава се сглобява просто устройство, което може да симулира работата на сензора на Хол. Взема се парче тел и троен конектор от разпределителя на запалването. Тези елементи работят подобно на сензор.

За контрол използвайте конвенционален мултицет. Ако сензорът се повреди, тестерът ще покаже 0,4 волта или по-малко. Работата на сензора също се проверява чрез проверка за искра при свързване на запалването. Преди това свържете краищата на проводника към изходите на превключвателя.

Ако неизправността не е на автомобила, а на друго оборудване, тогава е необходим тестер. Процедурата за проверка ще зависи от инструмента, в който е инсталиран сензорът.

Мобилните джаджи имат много функционални блокове. Сред тях има спомагателни сензори, един от които е сензорът на Хол. В съвременните комуникационни устройства такива сензори са измервателни елементи, които определят силата на магнитното поле, неговите промени. Те са кръстени на учения Хол.

В много мобилни телефони този сензор не е напълно внедрен. По принцип този сензор се използва за такива задачи:

Как работи

Ще ви трябва плоча и DC батерия. Свързваме плочата към батерията. От плюс към минус започва да тече електрически ток, причинен от движението на заредени частици. От курса на физиката тези частици, или с други думи, електрони летят срещу движението на тока.Сега привеждаме два магнита към плочата с различни полюси, така че индукционните линии да минават през нейната секция.

Възниква така наречената сила на Лоренц, която отклонява летящите по плочата електрони настрани. Поради това в краищата на плочата възниква потенциална разлика. Тази потенциална разлика, с други думи, напрежението ще варира в зависимост от силата на тока и магнитното поле. Този ефект е кръстен на човека, който го е открил през 1879 г. Беше Едуин Хол.

Въз основа на този ефект се произвеждат голям брой сензори, които позволяват измерване както на постоянен, така и на променлив ток в него без физическо прекъсване на проводника, тъй като при протичане на ток в проводника се създава електромагнитно поле.

Той, подобно на тези магнити, докарани до плочата, променя изходното напрежение на сензора на Хол.

Но проблемът възниква, че това поле, когато протичат не много големи токове, само по себе си е много малко. За да го увеличим, ще използваме феритен пръстен, който има специални магнитни свойства и ще ни позволи да увеличим електромагнитното поле, от което се нуждаем, до ниво, за да открием протичането на ток в проводника.

Текущ сензорен модул, базиран на ефекта на Хол

Нека се опитаме да направим наш собствен сензор за ток. Ще ви трябват феритен пръстен и сензор на Хол. Намирането на феритен пръстен не е проблем. Те са в компютърни захранвания или енергоспестяващи лампи, а също така се продават в радио магазини на цена от 10 до 100 рубли, в зависимост от размера на самия пръстен. В нашия случай има пръстен с диаметър 28 мм за 55 рубли.

Подходящи са пръстени с различни диаметри до 10 mm. Колкото по-голям е пръстенът, толкова по-чувствителен ще бъде сензорът за ток. Що се отнася до сензора на Хол, тойможе да се поръча от добре познатия сайт. Това е евтино. Или може да се намери в неработещи вентилатори, лаптопи и други устройства, където може да се използва. Сензори на Хол Аналогови и цифрови (Дискретни).

Дискретните работят на принципа на транзисторите, тоест при превишаване на определено ниво на магнитното поле сензорът се задейства. Аналоговият изглед променя изходното си напрежение в зависимост от големината на магнитното поле, преминаващо през него. Имаме нужда от аналогов сензор на Хол. Ако искате не само да откриете протичането на ток през проводник, но и да знаете приблизителната стойност на този ток. В нашия случай това е аналогов сензор OH49E.

Схема на свързване на сензора

Схемата на свързване е както следва.

Както може да се види от фигурата, за да открием магнитното поле, създадено от тока в проводника, ще трябва да направим празнина във феритния пръстен и да поставим сензора на Хол там. По този начин ще бъде възможно да се измери величината на това електромагнитно поле. Въз основа на получените данни може да се заключи дали сега има ток в проводника и какъв е размерът му.

За да получим по-гъвкава версия на този сензор, разрязахме феритния пръстен наполовина, което беше трудно да се направи без менгеме. Това доведе до счупване на пръстена. Добре, че хората измислиха лепило и бързо оправихме този въпрос. След като получихме две половини, премахнахме неравностите с шкурка. След това от едната страна изрязахме и залепихме дебел лист хартия. От другата страна е самият сензор на Хол. След това залепихме двете половини към голям алигатор от 30 ампера.

Резултатът беше токова клема или по-универсална версия на токовия сензор, която може да бъде премахната и прикрепена към всяка жица, без да се срязва.Такива споделени сензори за ток струват около 1500 рубли при поръчка в Китай. Спестяванията са очевидни.

Промишленото напрежение в мрежата за променлив ток се променя с честота 50 херца. Тоест посоката на тока, протичащ през проводника, ще се променя 50 пъти в секунда. Електромагнитното поле също ще промени посоката си 50 пъти в секунда следвайки тока.