Điện áp Hall được phát hiện bởi Edwin Hall vào năm 1879. Hiệu ứng Hall là do bản chất của dòng điện trong vật dẫn. Nhiều phát minh đã sử dụng lý thuyết Hiệu ứng Hall này. Lý thuyết này cũng được sử dụng trong cảm biến , cảm biến áp suất, cảm biến lưu lượng chất lỏng, vv… Một trong những phát minh có thể đo từ trường là cảm biến Hall Effect.
Định nghĩa cảm biến hiệu ứng Hall
Cảm biến hiệu ứng Hall là tuyến tính Bộ biến đổi nguồn được sử dụng để đo độ lớn của từ trường. Hoạt động dựa trên nguyên lý của Hiệu ứng Hall, các cảm biến này tạo ra điện áp Hall khi phát hiện ra từ trường, được sử dụng để đo mật độ từ thông.
Cảm biến tuyến tính có thể đo phạm vi rộng của từ trường. Bên cạnh từ trường, các cảm biến này cũng được sử dụng để phát hiện khoảng cách, vị trí, tốc độ. Đối với các cảm biến này, điện áp đầu ra tỷ lệ thuận với độ lớn của từ trường.
Nguyên lý làm việc của cảm biến hiệu ứng Hall
Nguyên lý của điện áp Hall được sử dụng như một nguyên lý hoạt động của cảm biến Hiệu ứng Hall. Trên một dải mỏng của dây dẫn, các êlectron chuyển động thẳng đều khi có tác dụng điện. Khi vật dẫn tích điện này tiếp xúc với từ trường có hướng vuông góc với chuyển động của êlectron thì êlectron bị lệch hướng.
Một số electron bị thu về một phía trong khi một số ở phía khác. Do đó, một trong những mặt phẳng của vật dẫn hoạt động mang điện tích âm trong khi mặt phẳng kia hoạt động như tích điện dương. Điều này tạo ra sự khác biệt tiềm năng và điện áp được tạo ra. Điện áp này được gọi là điện áp Hall.
Các electron tiếp tục chuyển động từ mặt này sang mặt khác của mặt phẳng cho đến khi đạt được sự cân bằng giữa lực tác dụng lên các hạt mang điện do điện trường và lực gây ra từ thông gây ra sự thay đổi này. Khi sự tách biệt này dừng lại, giá trị điện áp hội trường tại thời điểm đó cho phép đo mật độ từ thông.
Mạch cảm biến hiệu ứng Hall
Dựa trên mối quan hệ giữa điện áp Hall và mật độ từ thông, cảm biến Hall Effect có hai loại. Trong cảm biến tuyến tính, điện áp đầu ra liên quan tuyến tính với mật độ từ thông. Trong cảm biến ngưỡng, ở mỗi mật độ từ thông, điện áp đầu ra sẽ có sự giảm mạnh.
Cảm biến Hall Effect có thể được xem như là đầu dò tuyến tính. Để xử lý đầu ra của cảm biến, chúng yêu cầu một mạch tuyến tính có thể cung cấp dòng điện dẫn động không đổi cho các cảm biến và cũng khuếch đại tín hiệu đầu ra.
Các ứng dụng của cảm biến hiệu ứng Hall
Các ứng dụng của cảm biến hiệu ứng Hall như sau:
- Khi kết hợp với phát hiện ngưỡng, chúng hoạt động như một công tắc.
- Chúng được sử dụng trong các ứng dụng có độ tin cậy cực cao như bàn phím.
- Cảm biến Hall Effect được sử dụng để đo thời gian tốc độ của bánh xe và trục.
- Chúng được sử dụng để phát hiện vị trí của nam châm vĩnh cửu trong động cơ điện một chiều không chổi than.
- Cảm biến Hall Effect được nhúng trong các thiết bị điện tử kỹ thuật số cùng với đầu dò tuyến tính.
- Cảm biến sự hiện diện của từ trường trong các ứng dụng công nghiệp.
- Được sử dụng trong điện thoại thông minh để kiểm tra xem phụ kiện nắp gập đã đóng chưa.
- Để đo dòng điện một chiều không tiếp xúc trong máy biến dòng, cảm biến Hiệu ứng Hall được sử dụng.
- Điều này được sử dụng như một cảm biến để phát hiện mức nhiên liệu trong ô tô.
Ví dụ
Một số ví dụ về ứng dụng của cảm biến Hiệu ứng Hall là dòng điện máy biến áp , Cảm biến vị trí, Phụ kiện Galaxy S4, Công tắc bàn phím, máy tính, Cảm biến tiệm cận, phát hiện tốc độ, ứng dụng cảm biến hiện tại, máy đo tốc độ, hệ thống chống bó cứng phanh, từ kế , Động cơ DC, ổ đĩa, v.v.…
Cảm biến hiệu ứng Hall có sẵn ở dạng khác nhau Vi mạch 'S. Nhiều cảm biến Hall Effect trên thị trường có chứa phần tử cảm biến cùng với bộ khuếch đại IC khuếch đại cao. Chúng an toàn trước những thay đổi của môi trường do có bao bì bảo vệ. Bạn đã sử dụng IC cảm biến Hall Effect nào?
