Snímač Hall

Hallův efekt je základem pro použití běžné technologie pro bezkontaktní detekci fází z přiblížení, posunutí a otáček feromagnetických předmětů.

Co je snímač Hall, lze pochopit pochopením podstaty procesů, které se v něm vyskytují. V okamžiku, kdy proud prochází tělesem desky v podélném směru, když se magnetické pole vyskytuje na krajních částech desky ve směru příčném k proudu, vzniká rozdíl potenciálu. Je to kvůli zákonu Lorentz, který potvrzuje skutečnost, že pod vlivem magnetického pole se podavače mají tendenci posunout k okrajům desky. Výsledný potenciální rozdíl je přímo úměrný velikosti produktu intenzity pole a proudových vektorů H • I.

Při nepřítomnosti magnetického pole nedochází k žádné deformaci elektronového paprsku. Když dojde k magnetickému poli , Lorentzovy síly se podílejí na vychýlení elektronů a vedou k zakřivení jejich trajektorií. Tyto trajektorie způsobují nahromadění záporných nábojů na jedné straně desky. Protilehlá strana desky slouží jako místo pro akumulaci nekompenzovaného kladného náboje. Koncentrace nábojů na povrchu protilehlých ploch desky způsobuje vzhled elektrického pole v příčném směru, což bylo nazýváno pole Hall. Proces akumulace nábojů pokračuje, dokud nevystupující příčný EMF kompenzuje síly vytvořené magnetickým polem. Potom se ustálí ustálený stav, ve kterém se elektrony pohybují paralelně s plochami desky, stejně jako bez magnetického pole.

Hallový snímač, materiály pro výrobu

Polovodičový materiál, z něhož má být snímač Hall vyroben, by měl být nosičem nejen vysokých, ale také co možná nejnižších teplotně závislých hodnot koeficientu známého jako Hallova konstanta a mobilních schopností proudových nosičů. Pro realizaci výběru polovodičového materiálu (cíl - vytvoření Hallovho snímače) by se měl řídit rozsah jeho použití.

Hala konstanta je určena potřebou měřit indukci magnetického pole, proud přes vzorek s jeho instalovanou tloušťkou. S vědomím hodnoty konstanty haly je možné stanovit koncentraci nosičů náboje v těle desky, což je nepřímo úměrné výsledku konstanty Hall s elektronovou náplní.

Obvykle se používají polovodiče s elektronickým vedením, protože mají mnohem vyšší mobilitu nosičů náboje než ty, které mají vodivost p-typu. Je třeba vědět, že fyzikální vlastnosti polovodičových materiálů mohou být výrazně změněny v závislosti na tom, do jakého druhu a kolik nečistot se do nich dostane.

Hallový snímač, výrobní technologie

Pro výrobu polovodičové desky pro použití v Hallově snímači je možné provést následující kroky:

1. Prohlédněte si krystalickou Hallovu desku požadovaného tvaru z jediné krystalové tyče.

2. Získat Hallovu desku metodou nanášení na substrátu nejtenčí vrstvy materiálů z polovodičů.

Rozsah Hallových snímačů

Použití lineárních snímačů Hall je široce rozšířeno ve formě:

- proudové snímače;

- pohony s proměnnými otáčkami;

- schémata řízení a ochrany elektromotorů;

- snímače polohy;

- snímače průtoku;

- bezkartáčové stejnosměrné motory ;

- bezkontaktní potenciometry;

- snímače úhlu natočení;

Detektory feromagnetických těles;

- vibrační senzory;

- otáčkoměry.

Informace uvedené v článku budou pro čtenáře užitečné v případě diskuse o tom, co je Hallov snímač.