Что такое датчик Холла

Датчик Холла (ДХ) - это электромагнитное устройство, которое очень распространено в современном мире, особенно в автомобилестроении. В этой статье я хочу вам рассказать о принципе работы, типах и области использования этих датчиков. Итак, поехали.

 

Немного о принципе работы датчика

История создания датчика Холла уходит в 1879 год, когда в результате многочисленных экспериментов американский физик открыл любопытный эффект, который заключался в следующем:

 

Сила Лоренца, оказывающая воздействие на носители заряда, провоцирует формирование разности потенциалов в проводнике. Причем напряжение Холла мало и обычно находится в переделах от 10 мкВ до 100 мВ, и оно напрямую зависит от силы протекающего тока и напряженности магнитного поля.

Это открытие долгие годы оставалось невостребованным, пока в 50-х годах прошлого столетия не стали активно использоваться полупроводники.

Это позволило наладить выпуск миниатюрных датчиков, которыми можно осуществлять измерение напряженности поля и силу тока.

Типы датчиков и их область применения

Все разнообразие элементов, работающих на эффекте Холла, делят на две большие группы:

1. Аналоговые. В таких изделиях применяется принцип преобразования магнитной индукции в напряжение. Где полярность и напряжение прямолинейно зависят от параметров магнитного поля. Пока данные изделия применимы в измерительных приборах.

 

Примечание. Датчики тока использующие эффект холла могут контролировать как переменный, так и постоянный токи.

2. Цифровые. От аналоговых такие датчики отличаются тем, что у них есть два положения, которые указывают на наличие или отсутствие магнитного поля. Иначе говоря, срабатывание датчика осуществляется тогда, когда величина магнитного поля достигает заданного параметра. Такой тип датчиков как раз и применяется в автомобилях в виде датчиков скорости, фазы, положения распределительного и коленчатого валов.

 

В свою очередь цифровые измерительные приборы можно разделить на следующие виды:

- Униполярный. В сработанное состояние датчик переходит когда уровень поля достигает заданной планки, а после того, как напряженность поля ослабевает, изделие возвращается в первоначальное несработанное положение.

- Биполярный. Такой вид изделия реагирует на полярность магнитного поля. Иначе говоря, один полюс заставляет сработать датчик, а второй заставляет вернуться его в первоначальное положение.

Пример использования аналогового ДХ

Теперь давайте рассмотрим, как работает аналоговый ДХ в токовом измерителе.

 

На рисунке выше показана упрощенная модель датчика тока, где:

«А» - токопроводящая шина;

«В» - магнитопроводящее кольцо незамкнутое;

«С» - непосредственно аналоговый датчик;

«D» - усилитель сигнала.

На самом деле алгоритм функционирования такого измерительного прибора достаточно простой:

Протекающий по проводнику ток формирует вокруг него электромагнитное поле, датчик фиксирует его параметры и выдает напряжение определенной величины Uдт, далее это напряжение попадает на усилитель, а оттуда на индикаторное табло.

Пример использования цифрового ДХ

Цифровой тип изделия применяется в автомобилях, давайте рассмотрим ДХ ВАЗ.

 

Работает данное устройство следующим образом:

В процессе вращения вала прерывателя-распределителя выступ магнитопроводящей пластины располагается между датчиком и магнитом. За счет этого изменяется напряженность магнитного поля и это заставляет датчик сработать таким образом, что формируется электрический импульс на катушку зажигания.

Это все, что я хотел вам рассказать о таком важном и до сих пор востребованном элементе как Датчик Холла. Если статья оказалась вам полезна, тогда оцените ее лайком и спасибо за уделенное внимание!