В чем разница между измерением тока и определением положения с помощью датчика холла?

Принцип работы герконового датчика — схема подключения герконового датчика, принцип его работы

Герконы, применяемые в охранных системах, выпускаются адаптированными для определенных материалов конструкций, на которых они устанавливаются.

Это связано с тем, что материал основания, на котором крепится герконовый датчик, может оказывать влияние на магнитные поля, используемые для срабатывания геркона.

Очевидно, что пластиковое окно или деревянная дверь совсем иначе взаимодействуют с магнитным полем в сравнении с металлической дверной решеткой.    

Функционирование датчика схоже с магнитной защелкой. Все элементы, участвующие в процессе, расположены на двери (окне) и раме, иногда их называют герконовымы выключателями. К ним присоединены провода.

Поэтому, если датчик установлен снаружи, это все видно и вовсе не украшает интерьер.

К тому же, при попытке проникновения в помещение через дверь или окно с таким датчиком, злоумышленник видит его и может нейтрализовать, отключив тем самым сигнализацию в месте проникновения.

Если герконовый датчик устанавливается скрыто, магнитное поле ослабляется невозможностью приблизить магнит вплотную к нему. Поэтому такой геркон должен быть боле чувствительным, чем тот, который ставится открыто.

Но скрытый датчик существенно надежнее, хотя и его при внимательном рассмотрении можно заприметить, если в целом допущены какие-либо промахи с проводами, проложенными к нему.

По этой причине усиления защиты рекомендуется применять несколько датчиков для одной двери или окна.

Размыкающий геркон работает по несколько иной схеме: его магнитные элементы расположены таким образом, что при намагничивании контакты отталкиваются, осуществляя размыкание электрической цепи.

Схема работы переключающего геркона также имеет свои особенности: один из контактов системы сделан из немагнитного металла, а другие – из ферромагнитного. Таким образом,  при магнитном воздействии на геркон, происходит замыкание ферромагнитных контактов, а немагнитные контакты размыкаются.

по параметрам по аналогам по маркировке

Или скачайте каталог магниточувствительных датчиков в .pdf (1,9 мб)

Магниточувствительные датчики специального назначения:

  • Поплавковые (герконовые) датчики уровня
  • Магниточувствительные датчики NAMUR
  • Магнитные системы

Магниточувствительные датчики «ТЕКО» по принципу действия можно разделить на две группы:

  • Герконовые;
  • На эффекте Холла.

Герконовые магниточувствительные датчики

Герконовые магниточувствительные датчики имеет в своем составе магнитоуправляемый контакт (геркон), который изменяет состояние контактов при воздействии управляющего магнитного поля. Приближение магнитного поля (например, постоянного магнита на поршне цилиндра) приводит к изменению электрического сигнала.

Наиболее распространенное применение герконовых датчиков — контроль положения и перемещения поршня пневмоцилиндра. Это идеальное решение для мониторинга сборочных процессов:

  • деталь зажата/не зажата;
  • вентиль/клапан открыт/закрыт;
  • деталь вставлена/извлечена; 
  • механизм выдвинут/задвинут.

Преимущества герконовых магниточувствительных бесконтактных выключателей:

  • простота конструкции;
  • возможность работы при переменном и постоянном напряжении от 0,05 до 250 В (до 5000В для специсполнений);
  • низкое сопротивление контактов (не более 0,15 Ом у современных приборов);
  • независимость характеристик от температуры (температурный диапазон от -60°С до +155°С для специсполнений).

К недостаткам можно отнести относительно невысокое (до 10 7) количество рабочих циклов и невысокая (до 400 Гц) частота коммутации.

Датчики на эффекте Холла

Датчики на эффекте Холла не подвержены механическому износу благодаря наличию электронного выходного ключа. Срабатывание датчика происходит при изменении напряженности магнитного поля, вызванного, например, перемещением постоянного магнита, расположенного на подвижной части механизма.

Преимущества магниточувствительных бесконтактных выключателей на эффекте Холла:

  • практически неограниченный ресурс из-за отсутствия механических контактов.
  • большая частота коммутации (до 4 кГц и более).

С сертификатом соответствия бесконтактных выключателей типа MS требованиям TP TC 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» (выдан 02.08.2016 года) можно ознакомиться здесь.

Внимание! Сменилась маркировка магниточувствительных (герконовых) датчиков. Таблицу перевода старых обозначений герконовых датчиков на новые обозначения вы можете скачать по

Применение датчика на эффекте Холла в охранных системах

Животрепещущей темой на сегодняшний день, в области обеспечения безопасности, является улучшение надежности различных охранных комплексов. Сегодня в подавляющем большинстве охранных устройств, как отечественного, так и зарубежного изготовления применяются магнито-контактные датчики или как еще их называют — герконы.

Тем не менее, совместное использование герконов и датчиков, работа которых основание на основе эффекта Холла, оказывает содействие в улучшении надежности охранной системы ввиду отсутствия сбоев, которые присущи контактным датчикам.

В данном обзоре описывается  достаточно простая электрическая схема охранной сигнализации с датчиком, работа которого основана на эффекте Холла.

Эффект Холла — явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Открыт Эдвином Холлом в 1879 году в тонких пластинках золота.

 

Описание схемы сигнализации на датчике Холла

Ниже приводится принципиальная схема охранной сигнализации построенной с применением отечественного датчика Холла ДХК-0.5А.

Поскольку напряжение на выходе самого датчика не велико, то его следует повысить при помощи операционного усилителя с большим коэффициентом усиления. В качестве усилителя применен один из двух операционных усилителей LM358 (DA2.1), второй (DA2.2) использован в качестве компаратора.

 

Опорное напряжение, сформированное элементами VD2, R7, подается на вывод 5 DA2.2 усилителя LM358. Подстроечным резистором осуществляется регулировка чувствительности датчика охранной сигнализации. В момент приближения магнита к датчику Холла на выходе 7 ОУ DA2.2 появляется логический уровень равный 9 В, если же отвести магнит от датчика, то на том же выходе напряжение будет равно нулю.

Для формирования задержки срабатывания сигнализации в момент ее включения построен таймер на логических элементах DD1,1 и DD1,2 (И-НЕ)

. Параметры таймера устанавливаются путем подбора элементов C3, R2, R3, R5 и при указанных на схеме значениях время работы таймера составляет примерно 2 минуты. За это время конденсатор C3 заряжается через сопротивление R5 до уровня лог.1, в результате чего на выходе DD1.1 образуется лог.0 которая инвертируется в лог.1 элементом DD1.2.

При отсутствии магнита вблизи датчика холла, на выводе 9 элемента DD1.3 и следовательно на выходе 11 DD1.4 уровень логического нуля, система находится в режиме охраны.

При срабатывании охранной сигнализации (приближении магнита к датчику Холла) на выводе 7 DA2. 2 образуется высокий логический уровень, который приводит к появлению лог.1 на выходе 11 DD1.4. Диод VD4 не позволяет отключить срабатывание охранной сигнализации при удалении магнита от датчика Холла. Сигнал тревоги включается не сразу, а через определенный промежуток времени, который необходим для отключения сигнализации хозяином.

Данный временной интервал задержки задается элементами C4, R9 (при тех номиналах, которые указаны на схеме задержка составляет около 20 сек). Когда время задержки включения сигнала тревоги проходит, на затвор полевого транзистора поступает лог.1 , в результате чего через реле включается сирена, в качестве которой может выступать сирена от автомобильной сигнализации.

Поскольку ток потребления в режиме охраны небольшой, то питание охранной сигнализации осуществляется от любого аккумулятора с напряжением 12 вольт. Альтернативой датчика Холла ДХК-0.5А в данной схеме, может служить датчик KMZ10В фирмы Philips (возможно, потребуется настройка компаратора).

Использование сенсоров в смартфонах

Благодаря небольшим размерам датчики Холла нашли широкое применение в современных электронных гаджетах. В смартфонах они помогают возвращать экран в исходное положение, обеспечивают быстрый запуск GPS поиска, увеличивают срок службы аккумуляторной батареи и так далее.

Способность реагировать на магнитное поле используется в раскладывающихся телефонах и ноутбуках. Благодаря наличию датчика, происходит включение устройств при открытии и отключение при закрытии экрана. В смартфонах такую же функцию выполняет датчик, который взаимодействует с магнитом, встроенным в чехол книжку. Когда чехол открывается, то воздействие поля ослабевает и сенсор включает подсветку экрана. Преобразователь Холла в гаджетах выполняет следующие полезные функции:

  • обеспечивает ориентирование по отношению к горизонту земли;
  • работает в качестве компаса мобильного устройства;
  • совершает ориентирование экрана.

Немаловажное значение датчик имеет в устройстве видеокамеры. Вкупе со специальной микросхемой он позволяет корректировать качество изображения

Особенно это проявляется при съемках в вечернее время.

Возможности и преимущества

  • Возможность измерений в режимах постоянного и переменного сигнала. Использование переменного тока и фазочувствительного детектирования исключает тепловые эффекты и погрешности, связанные с изменением параметров системы со временем, а также значительно улучшает соотношение сигналшум. Режим постоянного сигнала используется тогда, когда захват носителей ловушками, выпрямление на неомических контактах или паразитные емкости влияют на переменный ток.
  • Возможность измерения различными способами: Ван-дер-Пау и т.д. согласно стандарту ASTM F-76.
  • Простая и удобная зондовая система, повышающая производительность.
  • Компактный настольный дизайн прибора.
  • Широкий диапазон значения тока и автоматическая установка его величины для минимизации нагрева образца.
  • Ограничение величины электрического поля во избежание эффектов ударной ионизации при низких температурах.
  • Дополнительный буферный усилитель/источник тока для расширения диапазона измеряемого поверхностного сопротивления до 100 ГОм/см2.
  • Программный контроль всех параметров измерений, возможность сохранения и архивирования данных, текстовый и графический вывод на печать.
  • Дополнительные возможности проведения измерений при различных температурах:
    1. две фиксированные температуры: комнатная и 77К;
  • криостат с жидким азотом, от 90К до 500К;
  • криостат с непрерывной прокачкой жидкого гелия, от 4К до 500К;
  • криостат с непрерывной прокачкой жидкого гелия, от 4К до 300К.
  • Редкоземельный постоянный магнит, обеспечивающий высокую стабильность.
  • В процессе измерения пластина помещается под непрозрачный кожух, тем самым исключаются ошибки, обусловленные посторонней засветкой.
  • Используемая конструкция зондов позволяет быстро осуществлять установку и измерения при комнатной температуре и температуре жидкого азота (77К) пластин диаметром до 3 дюймов.
  • Тщательная проверка правильности измерений, в том числе алгоритмы контроля качества контактов
  • Система электрического вжигания контактов

Виды

Токоизмерительные клещи

В классическом варианте эффект холла это перемещение в определенном направлении зарядов при воздействии магнитного поля. Ниже представлены особенности разных видов явления, которые основаны на иных принципах.

Аномальный

В этом случае главная особенность заключается в том, что разница потенциалов регистрируется без воздействия магнитного поля. Подобные явления наблюдают в изделиях с намагниченными свойствами.

Квантовый

Эта разновидность ЭХ определяется появлением квантовых характеристик сопротивления при существенном снижении температуры образца. Экспериментально подтверждена зависимость проводимости от силовых параметров магнитного поля при сохранении постоянства концентрации носителей зарядов.

Дробный

Такое явление – разновидность рассмотренного выше квантового ЭХ. Его зарегистрировали в ходе последовательного увеличения магнитной индукции.

Спиновый

В этом варианте для экспериментов используют проводники с немагнитными характеристиками. Внешнее поле отсутствует. Наблюдают смещение зарядов в противоположных направлениях.

Эффект Холла

Дело было еще в 19-ом веке. Американский физик Эдвин Холл обнаружил очень странный эффект. Он взял пластинку золота и стал пропускать через неё постоянный ток. На рисунке эту пластинку я пометил гранями ABCD.

Он пропускал постоянный ток через грани D и B. Потом поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит и обнаружил напряжение на гранях А и C!  Этот эффект и был назван в честь этого великого ученого. Основной физический принцип данного эффекта был основан на силе Лоренца. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, стали называть датчиками Холла.

Но здесь один маленький нюанс. Дело в том, что напряжение Холла даже при самой большой напряженности магнитного поля будет какие-то микровольты. Согласитесь, это очень мало. Поэтому, помимо самой пластинки в датчик Холла устанавливают усилители постоянного тока, логические схемы переключения, регулятор напряжения а также триггер Шмитта. В самом простом переключающем датчике Холла все это выглядит примерно вот так:
где

Supply Voltage — напряжение питания датчика

Ground — земля

Voltage Regulator — регулятор напряжения

А — операционный усилитель

Hall Sensor — собственно сама пластинка Холла

Output transisitor Switch — выходной переключающий транзистор (транзисторный ключ)

Как проверить датчика Холла на работоспособность

Для проверки датчика можно собрать несложную схему, для которой, кроме самого датчика, понадобятся:

  • источник питания на нужное напряжение;
  • резистор сопротивлением около 1 кОм;
  • светодиод;
  • магнит.

Если светодиода нет, то вместо него (и токоограничивающего резистора) можно использовать мультиметр (цифровой или стрелочный) в режиме измерения напряжения.

К источнику питания особых требований не предъявляется – токи в схеме совсем небольшие. Его напряжение должно быть в пределах напряжения питания проверяемого датчика. Светодиод подключается анодом к плюсу источника напряжения, катодом к выходу проверяемого устройства, так как датчик обычно выполняется с открытым коллектором (но лучше проверить по даташиту).

Порядок проверки зависит от типа тестируемого устройства.

  1. Чтобы проверить униполярный цифровой датчик, надо поднести к нему магнит одним полюсом. Светодиод должен загореться (отклониться стрелка стрелочного вольтметра или измениться скачком показания цифрового тестера). При удалении магнита на значительное расстояние схема должна прийти в исходное положение. Если датчик не сработал, надо перевернуть магнит другим полюсом и повторить процедуру. Если светодиод вспыхнул, значит, датчик исправен. Если успеха добиться не удалось ни в одном положении магнита, устройство к работе непригодно.
  2. Биполярный цифровой датчик проверяется по похожей методике, только светодиод загорается при одном положении магнита, и не гаснет при удалении источника магнитного поля. На дальнейшие манипуляции тем же полюсом схема реагировать не должна. Если перевернуть магнит и поднести его к датчику в противоположной полярности, то светодиод должен погаснуть. Это говорит об исправности проверяемого устройства. Если схема работает не так, значит, датчик вышел из строя.
  3. Омниполярный цифровой датчик Холла проверяется таким же образом, как и униполярный, но срабатывать магниточувствительное устройство должно при любом положении магнита.

Аналоговые датчики проверяются по той же методике, что и цифровые, но напряжение на выходе должно меняться не скачком, а плавно по мере возрастания магнитной силы (например, приближения постоянного магнита или увеличения тока в обмотке электромагнита).

С практической стороны интересен вопрос, как проверить датчик Холла, установленный в системе бесконтактного зажигания автомобиля. Для этого надо снять разъем с датчика и собрать указанную схему прямо на штырьках.

Здесь также светодиод можно заменить мультиметром. Проворачивая коленвал автомобиля вручную, можно наблюдать периодические вспышки LED или изменения выходного напряжения от нуля до приблизительно напряжения бортсети авто. Альтернативный способ проверки в гаражных условиях – временная замена устройства на заведомо исправный запасной датчик.

Датчик Холла нашел широкое применение в бытовой и промышленной технике. Проверить его на исправность несложно, если есть понимание принципа его работы.

Датчики уровня: типы, характеристики, рекомендации по выбору

Магнитное поле: источники, свойства, характеристики и применение

Что такое индуктивный бесконтактный датчик, его устройство и принцип работы

Что такое потенциал и разность потенциалов между двумя точками

Как подключить и настроить датчик движения для управления освещением: электрические схемы подключения и настройка датчика

Определение направления вектора магнитной индукции с помощью правила буравчика и правила правой руки

Измерение электрического тока

Существует большое количество методов измерения тока, но только три из них нашли широкое применение в производстве массовой продукции. Это резистивный метод, трансформаторные датчики и датчики тока на эффекте Холла. Резистивный метод — самый простой и экономичный, но имеет существенные недостатки, среди которых — большие потери мощности на резисторе и отсутствие гальванической развязки измерительной и измеряемой цепей. Кроме того, проволочные резисторы обладают значительной индуктивностью, что не позволяет использовать их в схемах измерения импульсных и ВЧ-токов. Применение мощных безындукционных толстопленочных резисторов сводит экономический эффект данного метода к нулю. Использование трансформаторов тока — намного более дорогое решение, к тому же возможное только при измерении переменного тока в ограниченной полосе частот.

Поскольку диапазон измеряемых ЛДХ значений индукции магнитного поля ограничен, при выборе конструкции необходимо правильно определить конфигурацию магнитной цепи датчика. Напряженность поля, создаваемая источником тока, должна соответствовать диапазону измерения ЛДХ.

При измерении тока от нескольких десятков до тысяч ампер датчик Холла может находиться вблизи проводника, без использования дополнительного магнитопровода. Для существующих типов датчиков оптимальной можно считать величину индукции магнитного поля около 100 Гаусс в середине диапазона измерений. Это обеспечит приемлемую чувствительность датчика по уровню выходных шумов. Индукция магнитного поля, создаваемая проводником с током, может быть оценена по известной формуле (в системе СИ):

где r — расстояние между центрами проводника и микросхемы датчика Холла (рис. 11). При выборе положения ЛДХ относительно проводника необходимо учитывать, что наибольшая чувствительность достигается при пересечении линиями магнитного поля плоскости датчика под прямым углом. Данный метод обладает тем недостатком, что любой внешний источник магнитного поля будет влиять на показания датчика тока.

Рис. 11

Повысить чувствительность и снизить внешние влияния позволяет тороидальный магнитопровод с зазором, в котором установлена микросхема прецизионного калиброванного ЛДХ типа А1321–А1323 (рис. 12). При этом все поле сосредоточено в зазоре и внешнее влияние практически отсутствует. Индукцию в зазоре можно оценить по соотношению:

Рис. 12

Описанный принцип измерения тока реализован в модульных датчиках компании Allegro Microsystems семейства ACS (рис. 13, таблица 2).

Таблица 2. Характеристики модульных датчиков компании Allegro Microsystems семейства ACS

Рис. 13

Конструкция, показанная на рис. 12, не позволяет измерять малые значения токов. Это связано с ограничением чувствительности ЛДХ по выходному шуму. Так, при использовании микросхемы А1323 разрешение по магнитной индукции, ограниченное шумами в полосе 10 кГц, составляет 10 Гаусс, или около 1,5 А. Существует два выхода: либо использовать ЛДХ с линейным некомпенсированным усилителем, либо применить многовитковую конструкцию (рис. 14). В первом случае, как было показано выше, чувствительность возрастет до 0,06 Гаусс, или около 10 мА. Для обеспечения такой чувствительности в многовитковой конструкции потребуется намотать более 150 витков, что приводит к резкому увеличению индуктивности и может оказаться неприемлемым. Поэтому в каждом конкретном случае приходится идти на компромисс между разрешением датчика и полосой частот. Например, ограничение полосы частот с помощью простейшего RC ФНЧ на выходе ЛДХ А1323 до 1 кГц позволит увеличить разрешение до 0,1 А.

Рис. 14

Применение датчика в автомобиле

Холловское напряжение давно применяется в машиностроении и конструкции серводвигателей. Он идеально подходит для того, чтобы определять углы положения валов, а на машинах архаичной конструкции, датчик применялся для определения момента возникновения искры. Схема датчика проста и мы ее помещаем ниже.

Суть работы устройства в том, что когда подают ток на две клеммы участка полупроводникового материала (на чертеже — клеммы «а») и помещают его в магнитное поле, на двух других клеммах возникает импульсное напряжение, а оно может восприниматься устройством-приемником, как сигнал к определенным действиям.

Автомобильный датчик Холла принцип работы которого показан на схеме ниже, но буквально ее воспринимать было бы ошибкой. Дело в том, что современные датчики Холла представляют собой все элементы начерченного датчика в одном крошечном корпусе. Это стало возможным тогда, когда появились миниатюрные полупроводниковые  приборы.

Виды датчиков

С развитием науки технология стала использоваться во многих устройствах. Этому способствовало и то, что всего существует несколько видов датчиков:

  1. Цифровые. Предназначены для обнаружения магнитного поля. При достаточно высокой индукции, устройство срабатывает. Это определенная логическая команда, которая определяется как «один» такой сигнал означает – поле присутствует. При низкой чувствительности, слабом магнитном поле, или полном его отсутствии, срабатывает сигнал «ноль».
  2. Униполярные. Особый вид, который включается и выключается одним и тем же магнитным полем. Включен прибор или же выключен, зависит от интенсивности магнитного поля.
  3. Биполярные. Сложный тип датчика Холла. Его работа основана на взаимодействии с обоими полюсами. К примеру, он включается только южной стороной магнита. Если включение произошло, то этой стороной уже нельзя повлиять. Не поможет изменение плотности магнитных волн или расстояния меду магнитом и проводником. Чтобы отключить его, нужно развернуть магнит на противоположный полюс и эту сторону поднести к прибору.

Общие рекомендации по улучшению системы безопасности

Для любого объекта актуальными являются внутренние и внешние угрозы. Комплексный аудит безопасности позволяет объективно оценить риски и подобрать решения для их минимизации, а также для уменьшения негативных последствий нештатных ситуаций.

Рекомендации по результатам проверки для разных предприятий, организаций, учреждений, частной собственности могут отличаться. Это обусловлено физическими, техническими, функциональными характеристиками объектов. Но существуют и общие рекомендации. Они актуальны для объектов вне зависимости от масштаба, месторасположения, специфики деятельности и формы собственности.

Прежде всего, это наличие системы обеспечения безопасности. Охрана необходима – сомнений в этом нет. Какая именно и в каком объеме? Это вопрос к специалистам ЧОПа. Индивидуальную консультацию по организации системы безопасности может получить сегодня любой желающий.

Во-вторых, охрана объекта должна быть эффективной и оптимальной. Формальный подход здесь неуместен. Универсальных охранных решений не существует. Подбор системы безопасности (технической, физической, комплексной) осуществляется индивидуально.

Третья общая рекомендация касается стоимости охранного решения. Экономия, когда речь идет о безопасности, может дорого обойтись. Специалисты ЧОПов спешат предостеречь пользователей от установки дешевых технических систем и приобретения услуг по их сопровождению, которые имеют несоразмерную со среднерыночной, низкую стоимость. Внедрение и модернизация системы безопасности не может быть дешевым проектом. Но переплачивать не хочет никто. Планируете организацию охраны, аудит безопасности с последующим апгрейдом использующихся систем? Не спешите экономить. Сделайте ставку на рационализацию затрат. Сотрудничайте с профессионалами и оплачивайте только действительно необходимые опции и нужные услуги.

Четвертая рекомендация затрагивает формат взаимодействия с поставщиком охранных услуг. Любой технический комплекс должен поддерживаться, обслуживаться. Мало, например, установить сигнализацию на объекте. Сама по себе она является довольно слабым фактором предотвращения актуальных угроз. Качественная пультовая охрана, абонентское обслуживание объекта – рациональное и куда более эффективное решение.

Если речь идет о комплексном обеспечении безопасности с применением технических средств и физической охраны, важно, чтобы решение было гибким. Систему, не способную подстраиваться под меняющиеся потребности объекта, вряд ли можно считать оптимальной

На вашем объекте охрана еще не организована? Охранные мероприятия реализуются, но они давно не оценивались на предмет эффективности? Закажите услугу аудита. По ее результатам вы получите конкретные рекомендации на предмет обеспечения безопасности и коммерческое предложение от исполнителя, учитывающее общие и индивидуальные риски, специфику функционирования и назначение объекта.

Модернизация контроля доступа будет главным приоритетом

67% организаций планируют инвестировать в модернизацию систем контроля и управления доступом (СКУД) в 2023 г., что ставит ее на первое место в рейтинге инвестиций в технологии безопасности. Современные СКУД включают в себя встроенные инструменты киберзащиты и мониторинга работоспособности и более высокие уровни автоматизации. Переход на открытую СКУД поможет организациям устранить слабые места устаревших систем, лучше защититься от угроз кибербезопасности, позволит со временем внедрять новые возможности, такие как мобильные учетные данные, биометрические данные, а также контроллеры и службы, подключенные к облаку.

Эффект Холла

Первооткрывателем явления образования разности электрических потенциалов при взаимодействии магнитного поля и электрического тока был физик Эдвин Холл. Он проделал простой эксперимент с пластиной из золота. Эксперимент проводился следующим образом:

  1. Грани золотой квадратной пластины помечались буквами A, B, C, D.
  2. К граням «D» и «B» был подключен источник электрического тока.
  3. Пластина под напряжением помещалась между двумя магнитами.
  4. При взаимодействии пластины с магнитным поле, на гранях «A» и «C» появлялся электрический ток с очень маленьким напряжением.

Этот эффект основывается на простом физическом законе: при воздействии силы Лоренца на носитель заряда, на его выводах образуется разность потенциалов.

Простейший датчик на эффекте Эдвина Холла не использовался до момента применения элементов из германия, кремния и других соединений, которые могут взаимодействовать с магнитным полем.

Виды устройств

Основной задачей этого прибора считается определение напряженности магнитного потока. Практически это сенсор определения значений магнитного поля. Существуют датчики двух видов:

  • цифровые;
  • аналоговые.

Униполярные приборы включаются при появлении любой полярности и отключаются по мере ее уменьшения. Цифровые сенсоры измеряют индукцию и появление соответствующего напряжения, то есть наличие или отсутствие магнитного поля.

Прибор показывает единицу, когда индукция поля достигает пороговое значение. До этого момента сенсор будет показывать ноль. Такой датчик не сможет определить наличие магнитного поля со слабой индукцией. Кроме того, на точность показаний будет влиять дистанция до измеряемого объекта.

Подключение больших электронагрузок

На выходе мощность датчика Холла очень низкая (10–20 мА), вследствие этого он напрямую контролировать высокие электронагрузки не может. Проблему решают достаточно просто: подключение делают с добавлением к устройству NPN-транзистора, через него стекает ток к выходу. Указанная деталь выступает приемником, когда она насыщенная, то активируется как переключатель. Транзистор заземляет выходной контакт, таким образом, замыкая его при повышении плотности потока выставленных значений для «вкл.».

Есть различные конфигурации транзисторного переключателя, но главное – устройством обеспечивается 2-тактный выход, позволяющий потреблять нужный ток для контроля больших нагрузок.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Зинг-Электро
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: