Ефект і давач Холла

Ефект Холла був відкритий в 1879 році американським вченим Едвіном Гербертом Холлом. Його суть полягає в наступному (див. рис.1). Якщо через провідну пластинку пропускати струм, а перпендикулярно пластинці направити магнітне поле, то в напрямку поперечному струму (і напрямку магнітного поля) на пластинці з’явиться напруга: Uh = (RhHIsinw)/d, де Rh – коефіцієнт Холла, що залежить від матеріалу провідника; Н – напруженість магнітного поля; I – струм в провіднику; w – кут між напрямком струму і вектором індукції магнітного поля (якщо w = 90 °, sinw = 1); d – товщина матеріалу.

holl
Рисунок 1 – Ефект Холла




Уявіть, що на столі перед вами лежить шматок провідного дроту, а магнітне поле направлено перпендикулярно площині кришки стола. Якщо по дроту пропустити струм, магнітне поле змусить заряди всередині дроту відхилятися в одну сторону (вправо або вліво від напрямку струму, в залежності від орієнтації магнітного поля і полярності зарядів). Зміщуючись від напрямку прямолінійного руху всередині провідника, заряди будуть накопичуватися в прикордонній зоні, поки сили взаємного електростатичного відштовхування між ними, що виникають в силу дії закону Кулона, не урівноважать відхиляючу силу впливу магнітного поля на струм. Після цього струм знову потече прямолінійно, проте на провіднику виникне різниця електричних потенціалів в площині, перпендикулярній як напрямку струму, так і напряму силових ліній магнітного поля, викликана перерозподілом електричних зарядів в площині перерізу провідника, а величина цієї різниці потенціалів буде пропорційна силі струму і напруженості магнітного поля.
Завдяки тому, що вихідний ефект визначається добутком двох величин (Н і I), давачі Холла мають досить широке застосування.
Безконтактні клавішні перемикачі на основі ефекту Холла застосовувалися за кордоном досить широко вже з початку 70-х років. Переваги цього перемикача – висока надійність і довговічність, малі габарити, а недоліки – постійне споживання енергії та порівняно висока вартість.
Давач Холла
Давач Холла – давач магнітного поля або давач Холла, що працює на ефекті Холла, суть якого полягає в тому, що при поміщенні в магнітне поле деякого провідника з постійним струмом, в цьому провіднику виникає поперечна різниця потенціалів. Також звана холлівською напругою.

Hall_sensor
Рисунок 2 – Давач Холла

Застосування
Наприклад, безконтактні кінцеві вимикачі. Причому, на відміну від герконів, давачі Холла майже вічні – там немає жодної рухомої частини.
А якщо поєднати давач з магнітом і підсунути йому шестерню, що буде замикати через себе магнітний потік, то можна легко отримати давач швидкості обертання. Коли зубець буде ближче до давача, то опір магнітному потоку буде нижчим, а значить і його сила буде більшою. А на міжзубцових проміжках все навпаки. В результаті, на виході давача будуть імпульси подібні з формою зубів шестерні, а вже порахувати їх не важко.

hall_prim
Рисунок 3 – Застосування давача Холла



Оставить ответ

Обязательные поля помечены*

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.