مستشعر القاعة: مبدأ التشغيل والتطبيقات

مستشعر القاعة: مبدأ التشغيل والتطبيقات
مستشعر القاعة: مبدأ التشغيل والتطبيقات
Anonim

حصل تأثير Hall على اسمه من العالم E. G. Hall ، الذي اكتشفه في عام 1879 أثناء عمله بصفائح ذهبية رفيعة. التأثير هو ظهور الجهد عند وضع لوحة موصلة في مجال مغناطيسي. يسمى هذا الجهد بجهد القاعة. أصبح التطبيق الصناعي لهذا التأثير ممكنًا بعد 75 عامًا فقط من الاكتشاف ، عندما بدأ إنتاج أغشية أشباه الموصلات بخصائص معينة. هكذا ظهر مستشعر القاعة ، والذي يعتمد مبدأ التشغيل على تأثير نفس الاسم. هذا المستشعر هو جهاز لقياس قوة المجال المغناطيسي. يتم أيضًا إنشاء العديد من الأجهزة الأخرى على أساسها: مستشعرات الإزاحة الزاوية والخطية ، والمجال المغناطيسي ، والتيار ، والتدفق ، إلخ. يتمتع مستشعر Hall بعدد من المزايا ، بفضله انتشر على نطاق واسع. أولاً ، التشغيل غير المتصل يزيل التآكل الميكانيكي. ثانيًا ، إنه سهل الاستخدام بتكلفة منخفضة إلى حد ما. ثالثًا ، الجهاز صغير الحجم. رابعًا ، لا يؤدي التغيير في تردد الاستجابة إلى حدوث تحول في لحظة القياس. خامساً ، الإشارة الكهربائية للمستشعر ليس لها طابع انفجار ، وعند تشغيلها على الفوريكتسب قيمة ثابتة. مزاياها الأخرى هي: نقل الإشارة بدون تشويه ، وطبيعة عدم الاتصال لنقل الإشارة نفسها ، وعمر خدمة غير محدود عمليًا ، ونطاق تردد كبير ، إلخ. ومع ذلك ، فإن لها أيضًا عيوبها ، وأهمها الحساسية للتداخل الكهرومغناطيسي في دائرة الطاقة وتغيرات درجة الحرارة.

مستشعر القاعة
مستشعر القاعة

مبدأ تشغيل مستشعر القاعةمستشعر القاعة عبارة عن هيكل ذو فتحة فتحة مع شبه موصل من جانب ومغناطيس دائم من الجانب الآخر. عندما يتدفق تيار في مجال مغناطيسي ، تؤثر القوة على الإلكترونات ، ويكون متجهها متعامدًا على كل من التيار والحقل. في هذه الحالة ، يظهر فرق جهد على جانبي اللوحة. يوجد في فجوة المستشعر شاشة يتم من خلالها إغلاق خطوط القوة. يمنع تشكيل فرق الجهد على اللوحة. إذا لم يكن هناك شاشة في الفجوة ، فسيتم إزالة فرق الجهد من لوحة أشباه الموصلات تحت تأثير المجال المغناطيسي. عندما تمر الشاشة (الشفرة الدوارة) عبر الفجوة ، فإن الحث على الدائرة المتكاملة سيكون صفراً ، وسيظهر جهد عند الخرج.

مبدأ عمل مستشعر القاعة
مبدأ عمل مستشعر القاعة

يتم استخدام مستشعر Hall والأجهزة القائمة عليه على نطاق واسع في الطيران والسيارات والأجهزة والعديد من الصناعات الأخرى. يتم إنتاجها من قبل شركات معروفة مثل Siemens و Micronas Intermetall و Honeywell و Melexis و Analog Device وغيرها الكثير.

مستشعر القاعة ، مبدأ التشغيل
مستشعر القاعة ، مبدأ التشغيل

الأكثر شيوعًا هو ما يسمى بالمفتاحمستشعر القاعة ، والذي يغير ناتجه الحالة المنطقية إذا تجاوز المجال المغناطيسي قيمة معينة. تستخدم هذه المستشعرات على نطاق واسع بشكل خاص في المحركات الكهربائية بدون فرش مثل مستشعرات موضع الدوار (RPS). تُستخدم مستشعرات منطق القاعة في أجهزة المزامنة وأنظمة الإشعال وقارئات البطاقات الممغنطة والمفاتيح والمرحلات التي لا تلامس ، إلخ. تستخدم المستشعرات الخطية المتكاملة على نطاق واسع ، والتي تستخدم لقياس الإزاحة الخطية أو الزاوية والتيار الكهربائي.

موصى به: