Bakit Kailangan ang Mga Permanenteng Magnet sa Hall Effect Sensor

Ang Hall effect sensor o Hall effect transducer ay isang pinagsamang sensor batay sa Hall effect at binubuo ng Hall element at ang auxiliary circuit nito. Hall sensor ay malawakang ginagamit sa pang-industriyang produksyon, transportasyon at pang-araw-araw na buhay. Mula sa panloob na istraktura ng hall sensor, o sa proseso ng paggamit, makikita mo na angpermanenteng magnetay isang mahalagang bahagi ng paggawa. Bakit kailangan ang mga permanenteng magnet para sa mga sensor ng Hall?

Istraktura ng Hall Sensor

Una sa lahat, magsimula sa prinsipyo ng pagtatrabaho ng Hall sensor, Hall Effect. Ang Hall Effect ay isang uri ng electromagnetic effect, na natuklasan ng American physicist na si Edwin Herbert Hall (1855-1938) noong 1879 nang pag-aralan ang conductive mechanism ng mga metal. Kapag ang kasalukuyang pumasa sa conductor na patayo sa panlabas na magnetic field, ang carrier ay lumilihis, at isang karagdagang electric field ay bubuo nang patayo sa direksyon ng kasalukuyang at magnetic field, na nagreresulta sa isang potensyal na pagkakaiba sa magkabilang dulo ng konduktor. Ang phenomenon na ito ay Hall effect, na tinatawag ding Hall potential difference.

 Prinsipyo ng Hall Effect

Hall effect ay mahalagang pagpapalihis ng mga gumagalaw na sisingilin na mga particle na dulot ng puwersa ng Lorentz sa magnetic field. Kapag ang mga sisingilin na particle (mga electron o butas) ay nakakulong sa mga solidong materyales, ang pagpapalihis na ito ay humahantong sa akumulasyon ng mga positibo at negatibong singil sa direksyon na patayo sa kasalukuyang at magnetic field, kaya bumubuo ng karagdagang transverse electric field.

Lorentz force

Alam natin na kapag gumagalaw ang mga electron sa magnetic field, maaapektuhan sila ng puwersa ng Lorentz. Gaya ng nasa itaas, tingnan muna natin ang larawan sa kaliwa. Kapag ang electron ay gumagalaw paitaas, ang kasalukuyang nabuo nito ay gumagalaw pababa. Well, gamitin natin ang left-hand rule, hayaan ang magnetic sensing line ng magnetic field B (shot into the screen) tumagos sa palad ng kamay, iyon ay, ang palad ng kamay ay palabas, at ituro ang apat na daliri sa kasalukuyang direksyon, iyon ay, apat na puntos pababa. Pagkatapos, ang direksyon ng hinlalaki ay ang direksyon ng puwersa ng elektron. Ang mga electron ay pinipilit sa kanan, kaya ang singil sa manipis na plato ay tumagilid sa isang gilid sa ilalim ng pagkilos ng panlabas na magnetic field. Kung ang electron ay tumagilid sa kanan, ang isang potensyal na pagkakaiba ay mabubuo sa kaliwa at kanang bahagi. Tulad ng ipinapakita sa figure sa kanan, kung ang voltmeter ay konektado sa kaliwa at kanang bahagi, ang boltahe ay makikita. Ito ang pangunahing prinsipyo ng hall induction. Ang nakitang boltahe ay tinatawag na hall induced voltage. Kung ang panlabas na magnetic field ay tinanggal, ang Hall boltahe ay nawawala. Kung kinakatawan ng isang imahe, ang Hall effect ay katulad ng sumusunod na figure:

Hall Effect Sketch

i: kasalukuyang direksyon, B: direksyon ng panlabas na magnetic field, V: Hall boltahe, at ang maliliit na tuldok sa kahon ay maaaring ituring na mga electron.

Mula sa prinsipyo ng pagtatrabaho ng Hall sensor, makikita na ang Hall effect sensor ay isang aktibong sensor, na nangangailangan ng panlabas na power supply at magnetic field upang gumana. Isinasaalang-alang ang mga kinakailangan ng maliit na volume, magaan na timbang, mababang paggamit ng kuryente at maginhawang paggamit sa aplikasyon ng sensor, isang simpleng permanenteng magnet sa halip na isang kumplikadong electromagnet ay ginagamit upang matustusan ang panlabas na magnetic field. Bukod dito, sa pangunahing apat na uri ng permanenteng magnet,SmCoatNdFeB rare earthAng mga magnet ay may mga pakinabang tulad ng mataas na magnetic properties at stable working stability, na maaaring magbigay-daan sa mataas na performance Hall effect transducer o sensor na maabot ang katumpakan, sensitivity, at maaasahang mga sukat. Samakatuwid, mas maraming ginagamit ang NdFeB at SmCo bilangHall effect transducer magnet.


Oras ng post: Set-10-2021