Ο αισθητήρας Hall είναι μια απαραίτητη συσκευή σε ένα αυτοκίνητο. Η δράση της βασίζεται σε ένα ενδιαφέρον φαινόμενο που ανακαλύφθηκε το 1879 από τον Αμερικανό φυσικό E. Hall. Στη συνέχεια, αυτό το φαινόμενο πήρε το όνομά του.
Αρχή λειτουργίας αισθητήρα αίθουσας
Η λειτουργία ενός τέτοιου αισθητήρα βασίζεται στο εφέ Hall. Συνίσταται στα ακόλουθα: εάν ένας ημιαγωγός, κατά μήκος του οποίου ρέει ένα ηλεκτρικό ρεύμα, τοποθετείται σε μαγνητικό πεδίο, θα εμφανιστεί μια εγκάρσια διαφορά δυναμικού (τάση). Αυτή η τάση ονομάζεται τάση Hall. Μπορεί να κυμαίνεται από δεκάδες microvolts έως εκατοντάδες millivolts. Τη στιγμή της ανακάλυψης του φαινομένου Hall, δεν υπήρχε βιομηχανική εφαρμογή για αυτό. Μόνο 75 χρόνια αργότερα, εφευρέθηκαν λεπτές ταινίες ημιαγωγών που είχαν τις επιθυμητές ιδιότητες. Με τη βοήθειά τους, δημιουργήθηκε ο αισθητήρας Hall.
Ο πρώτος τέτοιος αισθητήρας αποτελείται από έναν μόνιμο μαγνήτη, μια λεπίδα ρότορα, μαγνητικά κυκλώματα, ένα μικροκύκλωμα και δύο καλώδια. Είχε μεγάλη αξία. Ήταν πολύ εύκολο στη διαχείριση. Όταν ένα σήμα εφαρμόζεται στις εισόδους του, εμφανίζεται ένας ορθογώνιος παλμός, σταθερός στο χρόνο, χωρίς αιχμηρά άλματα. Αυτός ο αισθητήρας είχε μικρές διαστάσεις (κατά σειρά μικρομέτρου). Όπως κάθε μικροκύκλωμα, είχε τα μειονεκτήματά του: ευαισθησία στις αλλαγές στο ηλεκτρικό πεδίο και πολύ υψηλή τιμή.
Οι αισθητήρες Hall μπορούν να είναι αναλογικοί και ψηφιακοί. Τα πρώτα χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή της επαγωγής ενός μαγνητικού πεδίου σε τάση. Τα ψηφιακά προσδιορίζουν την παρουσία ή την απουσία ενός πεδίου σε μια δεδομένη περιοχή. Εάν η επαγωγή πεδίου φτάσει σε μια συγκεκριμένη τιμή, η έξοδος του αισθητήρα θα είναι μια λογική μονάδα, εάν δεν φτάσει στο λογικό μηδέν. Τόσο οι αναλογικοί όσο και οι ψηφιακοί αισθητήρες αντιλαμβάνονται την εγκάρσια διαφορά δυναμικού που εμφανίζεται όταν ένα μαγνητικό πεδίο εφαρμόζεται σε έναν ημιαγωγό που φέρει ρεύμα.
Εφαρμογές αισθητήρα αίθουσας
Αρχικά, ο αισθητήρας Hall χρησιμοποιήθηκε στην αυτοκινητοβιομηχανία. Με τη βοήθειά του, καθορίζεται η γωνία του στροφαλοφόρου άξονα ή της θέσης εκκεντροφόρου άξονα. Σε παλαιότερα οχήματα, χρησιμοποιείται για τη δημιουργία σήματος σπινθήρα.
Οι αισθητήρες αιθουσών χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή αμπερόμετρων ικανών να ανιχνεύουν ρεύματα από 250 mA έως χιλιάδες αμπέρ. Με τη βοήθεια αισθητήρων είναι δυνατή η μέτρηση της έντασης του συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής συχνότητας. Σε αυτήν την περίπτωση, θα είναι ανάλογη με την επαγωγή του μαγνητικού πεδίου, η οποία προκαλείται από το ρεύμα που διέρχεται από τον αγωγό.
Οι αισθητήρες Hall χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ηλεκτρομηχανικών δίσκων, ειδικά συστήματα για τη διασφάλιση της λειτουργίας των ενεργοποιητών σε εργοστάσια και εγκαταστάσεις. Σε αυτήν την περίπτωση, οι αισθητήρες θα προσαρμόσουν τη σωστή θέση του μηχανισμού.
