ฮอลล์ถูกค้นพบโดย Edwin Hall ในปี พ.ศ. 2422 Hall Effect เกิดจากลักษณะของกระแสไฟฟ้าในตัวนำ สิ่งประดิษฐ์จำนวนมากใช้ทฤษฎี Hall Effect นี้ ทฤษฎีนี้ยังใช้ในปัจจุบัน เซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์ความดันเซ็นเซอร์การไหลของของไหล ฯลฯ สิ่งประดิษฐ์ที่สามารถวัดสนามแม่เหล็กได้คือเซ็นเซอร์ Hall Effect
นิยาม Hall Effect Sensor
เซ็นเซอร์ Hall-effect เป็นแบบเส้นตรง ทรานสดิวเซอร์ ที่ใช้วัดขนาดของสนามแม่เหล็ก ทำงานบนหลักการของ Hall Effect เซ็นเซอร์เหล่านี้จะสร้างแรงดันไฟฟ้า Hall เมื่อตรวจพบสนามแม่เหล็กซึ่งใช้ในการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก
เซ็นเซอร์เชิงเส้นสามารถวัดสนามแม่เหล็กได้หลากหลาย นอกจากสนามแม่เหล็กแล้วเซ็นเซอร์เหล่านี้ยังใช้สำหรับตรวจจับความใกล้ชิดตำแหน่งความเร็ว สำหรับเซ็นเซอร์เหล่านี้แรงดันขาออกเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของสนามแม่เหล็ก
หลักการทำงานของ Hall Effect Sensor
หลักการของแรงดันฮอลล์ใช้เป็นหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ Hall Effect บนแถบบาง ๆ ของตัวนำอิเล็กตรอนจะไหลเป็นเส้นตรงเมื่อใช้กระแสไฟฟ้า เมื่อตัวนำที่มีประจุไฟฟ้านี้สัมผัสกับสนามแม่เหล็กซึ่งอยู่ในทิศทางตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิเล็กตรอนจะเบี่ยงเบนไป
อิเล็กตรอนบางตัวถูกเก็บรวบรวมไว้ที่ด้านหนึ่งในขณะที่อีกด้านหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ระนาบของตัวนำลำหนึ่งจึงมีประจุไฟฟ้าเป็นลบในขณะที่อีกลำหนึ่งทำงานเป็นประจุบวก สิ่งนี้จะสร้างความต่างศักย์และสร้างแรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้านี้เรียกว่าแรงดันฮอลล์
อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่จากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งจนกว่าจะได้สมดุลระหว่างแรงที่กระทำกับอนุภาคที่มีประจุเนื่องจากสนามไฟฟ้าและแรงที่ทำให้เกิดฟลักซ์แม่เหล็กที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้ เมื่อการแยกนี้หยุดลงค่าแรงดันฮอลล์ในขณะนั้นจะให้การวัดความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก
วงจรเซ็นเซอร์ Hall effect
ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันฮอลล์กับความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กเซ็นเซอร์ Hall Effect มีสองประเภท ในเซ็นเซอร์เชิงเส้นแรงดันขาออกจะสัมพันธ์กันเชิงเส้นกับความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก ในเซ็นเซอร์ขีด จำกัด ที่ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กแต่ละครั้งแรงดันไฟฟ้าขาออกจะลดลงอย่างรวดเร็ว
เซ็นเซอร์ Hall Effect สามารถมองได้ว่าเป็นตัวแปลงสัญญาณเชิงเส้น ในการประมวลผลเอาท์พุทของเซ็นเซอร์สิ่งเหล่านี้ต้องใช้วงจรเชิงเส้นที่สามารถให้กระแสขับที่คงที่ไปยังเซ็นเซอร์และยังขยายสัญญาณเอาต์พุต
การใช้งาน Hall Effect Sensor
การใช้เซ็นเซอร์ Hall-effect มีดังต่อไปนี้:
- เมื่อรวมกับการตรวจจับเกณฑ์พวกเขาจะทำหน้าที่เป็นสวิตช์
- สิ่งเหล่านี้ใช้ในแอพพลิเคชั่นที่มีความน่าเชื่อถือสูงพิเศษเช่นคีย์บอร์ด
- เซ็นเซอร์ Hall Effect ใช้เพื่อจับเวลาความเร็วของล้อและเพลา
- สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อตรวจจับตำแหน่งของแม่เหล็กถาวรใน มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงไร้แปรงถ่าน
- เซ็นเซอร์ Hall Effect ถูกฝังอยู่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลพร้อมกับตัวแปลงสัญญาณเชิงเส้น
- การตรวจจับการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กในงานอุตสาหกรรม
- ใช้ในสมาร์ทโฟนเพื่อตรวจสอบว่าอุปกรณ์เสริมฝาพับปิดอยู่หรือไม่
- สำหรับการวัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรงแบบไม่สัมผัสในหม้อแปลงปัจจุบันจะใช้เซ็นเซอร์ Hall Effect
- ใช้เป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับระดับน้ำมันเชื้อเพลิงในรถยนต์
ตัวอย่าง
ตัวอย่างบางส่วนสำหรับการใช้เซ็นเซอร์ Hall Effect เป็นปัจจุบัน หม้อแปลง , การตรวจจับตำแหน่ง, อุปกรณ์เสริม Galaxy S4, สวิตช์คีย์บอร์ด, คอมพิวเตอร์, การตรวจจับความใกล้เคียง, การตรวจจับความเร็ว, แอปพลิเคชันตรวจจับปัจจุบัน, เครื่องวัดความเร็วรอบ, ระบบเบรกป้องกันล้อล็อก, แมกนีโตมิเตอร์ , มอเตอร์กระแสตรง, ดิสก์ไดรฟ์ ฯลฯ ...
เซ็นเซอร์ Hall Effect มีอยู่ในรูปแบบที่แตกต่างกัน เข้าใจแล้ว ของ เซ็นเซอร์ Hall Effect จำนวนมากในตลาดมีองค์ประกอบเซ็นเซอร์พร้อมกับเครื่องขยายสัญญาณ IC ที่มีอัตราขยายสูง สิ่งเหล่านี้ปลอดภัยจากการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมเนื่องจากบรรจุภัณฑ์ป้องกัน คุณเคยใช้ IC เซนเซอร์ Hall Effect รุ่นใด
