Halli andurid põhinevad Halli efektil. Halli efekt on põhimeetod pooljuhtmaterjalide omaduste uurimiseks. Halli efekti katsega mõõdetud Halli koefitsient võib määrata selliseid olulisi parameetreid nagu pooljuhtmaterjalide juhtivuse tüüp, kandja kontsentratsioon ja kandja liikuvus.
Klassifikatsioon
Halli andurid jagunevad lineaarseteks Halli anduriteks ja lülitus-Halli anduriteks.
1. Lineaarne Halli andur koosneb Halli elemendist, lineaarvõimendist ja emitteri järgijast ning väljastab analoogkoguse.
2. Switch-tüüpi Halli andur koosneb pingeregulaatorist, Halli elemendist, diferentsiaalvõimendist, Schmitti päästikust ja väljundastmest ning väljastab digitaalseid suurusi.
Halli efektil põhinevaid pooljuhtmaterjalidest elemente nimetatakse Halli elementideks. Selle eeliseks on see, et see on tundlik magnetväljade suhtes, lihtne struktuur, väike suurus, lai sageduskarakteristik, suur väljundpinge kõikumine ja pikk kasutusiga. Seetõttu on seda laialdaselt kasutatud mõõtmise, automaatika, arvuti- ja infotehnoloogia valdkondades.
Main rakendus
Halli efekti andureid kasutatakse laialdaselt asendiandurite, pöörlemiskiiruse mõõtmise, piirlülitite ja vooluhulga mõõtmisena. Mõned seadmed töötavad Halli efekti alusel, näiteks Halli efekti vooluandurid, Halli efektiga lehtlülitid ja Halli efektiga magnetvälja tugevuse andurid. Järgmisena kirjeldatakse peamiselt asendiandurit, pöörlemiskiiruse andurit ja temperatuuri- või rõhuandurit.
1. Asendiandur
Halli efekti andureid kasutatakse libiseva liikumise tajumiseks, seda tüüpi andurites jääb Halli elemendi ja magneti vahele rangelt kontrollitud vahe ning indutseeritud magnetväli muutub, kui magnet liigub fikseeritud pilus edasi-tagasi. Kui element on põhjapooluse lähedal, on väli negatiivne ja kui element on lõunapooluse lähedal, on magnetväli positiivne. Neid andureid nimetatakse ka lähedusanduriteks ja neid kasutatakse täpseks positsioneerimiseks.
2. Kiiruseandur
Kiiruse tuvastamisel asetatakse Halli efekti andur kindlalt pöörleva magneti poole. See pöörlev magnet tekitab anduri või Halli elemendi tööks vajaliku magnetvälja. Pöörlevate magnetite paigutus võib olenevalt rakenduse mugavusest varieeruda. Mõned neist paigutustest on ühe magneti paigaldamine võllile või rummule või rõngasmagnetite kasutamine. Halli andur väljastab väljundimpulsi iga kord, kui see on magneti poole pööratud. Lisaks juhib protsessor neid impulsse kiiruse määramiseks ja kuvamiseks pöörete arvudes. Need andurid võivad olla digitaalsed või lineaarsed analoogväljundandurid.
3. Temperatuuri- või rõhuandur
Halli efekti andureid saab kasutada ka rõhu- ja temperatuurianduritena, need andurid on kombineeritud vastavate magnetitega rõhku suunava diafragmaga ning lõõtsa magnetkoost käivitab Halli efekti elementi edasi-tagasi.
Rõhu mõõtmise korral allub lõõts paisumisele ja kokkutõmbumisele. Muutused lõõtsas põhjustavad magnetsõlme liikumist Halli efektielemendile lähemale. Seetõttu on saadud väljundpinge võrdeline rakendatud rõhuga.
Temperatuuri mõõtmise korral tihendatakse lõõtsasõlme teadaolevate soojuspaisumisomadustega gaasiga. Kambri kuumutamisel lõõtsa sees olev gaas paisub, mistõttu andur tekitab temperatuuriga võrdelise pinge.
Postitusaeg: 16.11.2022