Принцип роботи датчика Холла
Робота такого датчика заснована на ефекті Холла. Він полягає в наступному: якщо напівпровідник, уздовж якого тече електричний струм, помістити в магнітне поле, з`явиться поперечна різниця потенціалів (напруга). Ця напруга називають холлівських. Воно може варіюватися від десятків мікровольт до сотень мілівольт. На момент відкриття ефекту Холла йому не знайшлося застосування в промисловості. Тільки 75 років потому винайшли тонкі напівпровідникові плівки, які володіли потрібними властивостями. З їх допомогою і був створений датчик Холла.
Перший подібний датчик складався з постійного магніту, лопаті ротора, магнитопроводов, мікросхеми та двох висновків. Він володів масою достоїнств. Їм було дуже легко керувати. При подачі сигналу на його входи виникає постійний в часі прямокутний імпульс, без різких стрибків. Цей датчик мав малі габарити (порядку мікрометра). Як і у будь-який мікросхеми, у нього були свої недоліки: чутливість до зміни електричного поля і занадто висока ціна.
Датчики Холла бувають аналоговими і цифровими. Перші використовуються для того, щоб перетворювати індукцію магнітного поля в напругу. Цифрові ж визначають наявність або відсутність поля в даній області. Якщо індукція поля досягає певного значення, на виході датчика буде логічна одиниця, якщо не досягає - логічний нуль. І аналогові, і цифрові датчики вловлюють поперечну різницю потенціалів, яка з`являється при впливі магнітного поля на напівпровідник з струмом.
Застосування датчиків Холла
Спочатку датчик Холла став застосовуватися в автомобілебудуванні. З його допомогою визначається кут положення коленвала або распредвала. У старіших автомобілях він використовується для отримання сигналу про утворення іскри.
Датчики Холла широко застосовуються у виробництві амперметрів, здатних визначати силу струму від 250 мА до тисяч ампер. За допомогою датчиків можна вимірювати силу постійного і змінного струму високої частоти. При цьому вона буде пропорційна індукції магнітного поля, яка наводиться струмом, що проходить через провідник.
Датчики Холла використовуються при виготовленні електромеханічних приводів, спеціальних систем для забезпечення роботи виконавчих механізмів на фабриках і заводах. В цьому випадку датчики будуть регулювати правильне положення механізму.
