हॉल सेंसर: संचालन और अनुप्रयोगों का सिद्धांत

हॉल सेंसर: संचालन और अनुप्रयोगों का सिद्धांत
हॉल सेंसर: संचालन और अनुप्रयोगों का सिद्धांत
Anonim

हॉल इफेक्ट को इसका नाम वैज्ञानिक ई.जी. हॉल से मिला, जिन्होंने इसे 1879 में पतली सोने की प्लेटों के साथ काम करते हुए खोजा था। प्रभाव एक वोल्टेज की उपस्थिति है जब एक प्रवाहकीय प्लेट को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है। इस वोल्टेज को हॉल वोल्टेज कहा जाता है। इस आशय का औद्योगिक अनुप्रयोग खोज के 75 साल बाद ही संभव हुआ, जब कुछ गुणों वाली अर्धचालक फिल्मों का उत्पादन शुरू हुआ। इस तरह हॉल सेंसर दिखाई दिया, जिसके संचालन का सिद्धांत उसी नाम के प्रभाव पर आधारित है। यह सेंसर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को मापने के लिए एक उपकरण है। इसके आधार पर कई अन्य उपकरण भी बनाए जाते हैं: कोणीय और रैखिक विस्थापन, चुंबकीय क्षेत्र, वर्तमान, प्रवाह, आदि के सेंसर। हॉल सेंसर के कई फायदे हैं, जिसकी बदौलत यह व्यापक हो गया है। सबसे पहले, गैर-संपर्क सक्रियण यांत्रिक पहनने को समाप्त करता है। दूसरे, काफी कम कीमत पर इसका उपयोग करना आसान है। तीसरा, डिवाइस का आकार छोटा है। चौथा, प्रतिक्रिया आवृत्ति में बदलाव से माप के क्षण में बदलाव नहीं होता है। पांचवां, सेंसर के विद्युत संकेत में एक फट चरित्र नहीं होता है, और जब तुरंत चालू हो जाता हैएक स्थिर मूल्य प्राप्त करता है। इसके अन्य लाभ हैं: विरूपण के बिना सिग्नल ट्रांसमिशन, सिग्नल ट्रांसमिशन की गैर-संपर्क प्रकृति, व्यावहारिक रूप से असीमित सेवा जीवन, बड़ी आवृत्ति रेंज, आदि। हालाँकि, इसकी अपनी कमियाँ भी हैं, जिनमें से मुख्य हैं विद्युत परिपथ में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशीलता और तापमान में परिवर्तन।

हॉल सेंसर
हॉल सेंसर

हॉल सेंसर के संचालन का सिद्धांत। हॉल सेंसर एक स्लॉट-होल संरचना है जिसके एक तरफ सेमीकंडक्टर और दूसरी तरफ एक स्थायी चुंबक होता है। जब एक चुंबकीय क्षेत्र में एक धारा प्रवाहित होती है, तो इलेक्ट्रॉनों पर एक बल कार्य करता है, जिसका वेक्टर वर्तमान और क्षेत्र दोनों के लंबवत होता है। इस मामले में, प्लेट के किनारों पर एक संभावित अंतर दिखाई देता है। सेंसर के अंतराल में एक स्क्रीन होती है जिसके माध्यम से बल की रेखाएं बंद हो जाती हैं। यह प्लेट पर संभावित अंतर के गठन को रोकता है। यदि अंतराल में कोई स्क्रीन नहीं है, तो चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत अर्धचालक प्लेट से एक संभावित अंतर हटा दिया जाएगा। जब स्क्रीन (रोटर ब्लेड) गैप से गुजरती है, तो इंटीग्रेटेड सर्किट पर इंडक्शन शून्य होगा, और आउटपुट पर एक वोल्टेज दिखाई देगा।

हॉल सेंसर कार्य सिद्धांत
हॉल सेंसर कार्य सिद्धांत

हॉल सेंसर और उस पर आधारित उपकरणों का उपयोग विमानन, ऑटोमोटिव, इंस्ट्रूमेंटेशन और कई अन्य उद्योगों में बहुत व्यापक रूप से किया जाता है। वे सीमेंस, माइक्रोनस इंटरमेटेल, हनीवेल, मेलेक्सिस, एनालॉग डिवाइस और कई अन्य जैसी प्रसिद्ध कंपनियों द्वारा उत्पादित किए जाते हैं।

हॉल सेंसर, संचालन का सिद्धांत
हॉल सेंसर, संचालन का सिद्धांत

सबसे आम तथाकथित कुंजी हैहॉल सेंसर, जिसका आउटपुट चुंबकीय क्षेत्र एक निश्चित मान से अधिक होने पर तार्किक स्थिति को बदल देता है। ये सेंसर विशेष रूप से ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर्स में रोटर स्थिति सेंसर (आरपीएस) के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। हॉल लॉजिक सेंसर का उपयोग सिंक्रोनाइज़ेशन डिवाइस, इग्निशन सिस्टम, मैग्नेटिक कार्ड के रीडर, की, कॉन्टैक्टलेस रिले आदि में किया जाता है। इंटीग्रल लीनियर सेंसर व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, जिनका उपयोग रैखिक या कोणीय विस्थापन और विद्युत प्रवाह को मापने के लिए किया जाता है।

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