מהו חיישן הול ואיפה משתמשים בו?

חיישני אולם נמצאים בשימוש נרחב במערכות בקרה אלקטרוניות מודרניות המותקנות בסוגים שונים של ציוד (תמונה למטה).

בעזרתם ניתן ליישם מספר פונקציות שמקלות על העבודה עם מכשירים ומכונות. לכן, כל כך חשוב להבין מה הם ולהבין את עקרון הפעולה.

עקרון הפעולה

חיישני אולם (או חיישני מיקום) הם אלמנטים רגישים המגיבים לגודל השדה המגנטי הפועל עליהם. נוח יותר לייצג את עבודתם בצורה של סדרת מדינות המתוארת להלן:

• כאשר זרם חשמלי עובר דרך לוחית החיישן, אלקטרונים נעים בגופו המוליך בקו ישר (לאורך ציר האורך).
• אם שדה מגנטי חיצוני מתחיל לפעול עליו, הרי שעל פי חוק לורנץ המטענים מושפעים מכוחות רוחביים.
• במקרה זה, חלקיקים טעונים שליליים מוסטים לצד אחד של הצלחת, והחורים שנותרו במקומם מצטברים בצד השני.
• זה יוצר הבדל פוטנציאלי על המשטחים הצדדיים של החיישן.
• זה ביחס ישר לחוזק השדה המגנטי המופעל.

מידע נוסף: מומחים מפרשים בקצרה את האפקט הזה באופן הבא: אם מוליך מוליך זרם ישר בשדה מגנטי חיצוני, יופיע בו הפרש פוטנציאלי רוחבי.

האחרון נקרא מתח הול, המשמש לאמידת גודל השדה המופעל מבחוץ.

סוגי ושדות יישום

ישנם שני סוגים חיישני אולם: דיגיטלי ואנלוגי. הראשונים מגיבים לנוכחות או היעדרות של שדה מגנטי. כאשר עוצמתו מגיעה לרמה מסוימת, החיישן מייצר אות ("אחד"). אם הגבול לא מושג, הוא נתפס כהיעדרו או ברמת אפס לחסרונות החיישנים מסוג זה, יש להם אזור מת, שבו הפרמטר שמעניין את המשתמש אינו מְבוּקָר. חיישן אנלוגי פועל על פי עיקרון ליניארי, ממיר ברציפות את חוזק השדה המגנטי להפרש פוטנציאלי.

רשימת היישומים האפשריים של אפקט הול היא ארוכה למדי. חיישנים שנוצרו על בסיסו משמשים במגוון מכשירים בהם נדרש למדוד ולשלוט על עוצמת שדה e / m וגודל הזרם במוליך. בניגוד לסוגים אחרים של מטרים (שנאי זרם, למשל), הם מודדים גם זרם ישר. אפקט הול נמצא בשימוש נרחב במנועים חשמליים ובאלקטרוניקה לרכב (במערכות הצתה, בפרט).

דוגמא מעשית

חיישן הול הפשוט ביותר, המוצג באחת הגרסאות האפשריות, מורכב מהרכיבים העיקריים הבאים:

• מגנט קבוע.
• מגן רוטור עם חריצי עבודה.
• אלמנט החישה עצמו עם חוטי העופרת (תמונה למטה).

פעולתו של מכשיר כזה מבוססת על העיקרון של שינוי השטף המגנטי על ידי מסך של רוטור מסתובב. לפי גודל הזרם שנוצר, ניתן לאמוד את מהירות המנוע.