Halli andurite rakendused
1879. aastal Johns Hopkinsi ülikoolis doktoritöö kallal töötades viis Ameerika füüsik Edwin Herbert Hall läbi katse kuldplaadiga. Ta lasi plaadist läbi voolu, asetades plaadi enda klaasile ja lisaks mõjutas plaat magnetvälja, mis oli suunatud selle tasapinnaga risti ja vastavalt ka vooluga risti.
Ausalt öeldes tuleb märkida, et sel ajal tegeles Hall küsimuse lahendamisega, kas mähise takistus, mille kaudu vool voolab, sõltub selle kõrval olevast olemasolust. püsimagnetja selle töö raames on teadlased läbi viinud tuhandeid katseid. Kuldplaadi eksperimendi tulemusena leiti plaadi külgservadel teatud potentsiaalide erinevus.
Seda pinget nimetatakse Halli pingeks... Protsessi võib umbkaudu kirjeldada järgmiselt: Lorentzi jõud põhjustab negatiivse laengu kogunemise plaadi ühe serva lähedale ja positiivse laengu vastasserva lähedale.Saadud Halli pinge ja pikivoolu väärtuse suhe on materjali omadus, millest teatud Halli element on valmistatud, ja seda väärtust nimetatakse "Halli takistuseks".
Halli efekt on üsna täpne meetod pooljuhi või metalli laengukandjate (auk või elektron) tüübi määramiseks.
Halli efekti põhjal toodavad nad nüüd Halli andureid, seadmeid magnetvälja tugevuse mõõtmiseks ja juhtmes oleva voolu tugevuse määramiseks. Erinevalt voolutrafodest võimaldavad Halli andurid mõõta ka alalisvoolu. Seega on Halli efekti anduri kasutusalad üldiselt üsna ulatuslikud.
Kuna Halli pinge on väike, on loogiline, et Halli pinge klemmid on ühendatud operatsioonivõimendi… Digitaalsete sõlmedega ühendamiseks täiendatakse vooluringi Schmitti päästikuga ja saadakse läviseade, mis käivitub etteantud magnetvälja tugevuse tasemel. Selliseid ahelaid nimetatakse Halli lülititeks.
Sageli kasutatakse Halli andurit koos püsimagnetiga ja see käivitub, kui püsimagnet läheneb andurile teatud etteantud kaugusel.
Halli andurid on üsna levinud harjadeta või klapiga elektrimootorites (servomootorites), kus andurid paigaldatakse otse mootori staatorile ja toimivad rootori asendi andurina (RPR), mis annab tagasisidet rootori asendi kohta sarnaselt kollektorile kollektoris. DC mootor.
Kinnitades võllile püsimagneti, saame lihtsa pöördeloenduri ja mõnikord ka ferromagnetilise osa enda varjestuse magnetvoo suhtes. püsimagnet… Magnetvoog, millest Halli andurid tavaliselt käivituvad, on 100–200 Gaussi.
Kaasaegse elektroonikatööstuse poolt toodetud kolmejuhtmeliste Halli andurite pakendis on avatud kollektoriga n-p-n transistor. Sageli ei tohiks sellise anduri transistori läbiv vool ületada 20 mA, seetõttu on võimsa koormuse ühendamiseks vaja paigaldada vooluvõimendi.
Voolu juhtiva juhtme magnetväli ei ole tavaliselt Halli anduri käivitamiseks piisavalt tugev, kuna selliste andurite tundlikkus on 1-5 mV / G ja seetõttu on nõrkade voolude mõõtmiseks keritud voolu juhtiv juht. pilusse on juba paigaldatud vahega toroidsüdamik ja Halli andur ... Nii et 1,5 mm vahega on magnetiline induktsioon nüüd 6 Gs / A.
Üle 25 A voolude mõõtmisel läbib voolujuht otse toroidaalset südamikku. Südamiku materjal võib mõõtmisel olla alkifer või ferriit kõrgsagedusvool.
Mõned ioonreaktiivmootorid töötavad Halli efekti alusel ja töötavad väga tõhusalt.
Halli efekt on kaasaegsete nutitelefonide elektrooniliste kompasside aluseks.