چەمکەی هال چییە؟

Elementî Hall: Pêşnûma û Prinsîp

Pêşnûma

Elementî Hall yek taypa xusûsiyî transduser e ku ji bo pîvanî sazên mehmetî hatiye çêkirin. Ji ber ku pîvanîya direkta saza mehmetî nekar bibe, transdusera elementî Hall wekî karî girîng da. Operasyona bi vegerîna saza mehmetî ya wê bi tenzila elektrîk (emf), yekîn elektrîkî ye ku bi rastî bi metrajên analôg û digital dixebitîne. Vegerîna yê bêtirî ji bo pîvanî û analîzê nîvekan û xasînan saza mehmetî da di wan aplikasyonan de.

Prinsîp transdusera elementî Hall

Bingehîna prinsîp transdusera elementî Hall li ser divê hejmarî fizîkî pir dirayî e. Heke şeretî hewçandî yên kariyan bi ser saza mehmetî transversal bike, tenzila elektrîk (EMF) bi ser kenarên hewçandî induksyon bike. Mînaca tenzila çêkirî yekîn proporsîonal e bi gihîştina fluxê mehmetî yên di hewçandî de dîsa. Ev xusîya yekîn hewçandî e ku li ser hejmarî mehmetî û kariyan elektrîk û interaktîyon bikin da ku tenzila pîvankirî çêbirî, belî Hall effect name kirin.

Hemî metalesh û semiconductors Hall effect an jî, bi gihîşt û xasînan yê tenzilê yên electronan van dide. Ji bo girîngkirina bingehîna yê din, elementî Hall ê li ser figuran de were wergerîn. Li ser operasyonê, kariyan elektrîk bi ser leads 1 û 2 hatiye destnûs kirin, tenzila çêkirî bi ser leads 3 û 4 pîvankir. Heke saza mehmetî nehatiye destnûs kirin bi ser şeretî, leads 3 û 4 bi ser potensiyelî elektrîk yekîn ne.

Heke saza mehmetî bi ser şeretî destnûs kirin, tenzila çêkirî bi ser leads 3 û 4 çêkir. Tenzila çêkirî yekîn proporsîonal e bi gihîştina saza mehmetî. Matematîkî, parastîna yê din bi ser formula yê din bi viriya VH pêşniyare:

I yekîn kariyan bi amper û B yekîn gihîştina fluxan bi Wb/m2

Transdusera Elementî Hall: Kemamîna Pîvankirî û Aplikasyonan

Kemamîna Pîvankirî

Hemî kariyan bi ser hewçandî û gihîştina saza mehmetî bi analîzê tenzilan çêkirî yên transdusera elementî Hall dixebitîne. Lasa, di hewçandînan de, tenzila elektrîk (EMF) yên bi ser Hall effect zaf dimîn, kevîkbar û pîvankirî serbest ne. Berbanda, semiconductors wan wekî germanium tenzila EMF yekîn mezindar çêkir. Tenzila mezindar yê din bi ser alatên moving-coil pîvankirî çêbirî, ku semiconductors ji bo wan aplikasyonan pîvankirî yên zorî Hall effect praktîkî bînin.

Aplikasyonan transdusera elementî Hall

Transdusera elementî Hall bi ser kemamîna yê unîk yê wê bi viriya fenomenên mehmetî yên elektrîkî, di wan parastan de girîng kirin. Wan aplikasyonên sernavî yê yekîn:

1. Transdusera mehmetî bi elektrîk

Yekîn aplikasyonên sernavî yên elementî Hall yekîn viriya fluxê mehmetî bi ser sinyalî elektrîk. Ji bo pîvankirina sazan mehmetî, malî materialî semiconductors bi ser saza mehmetî yên bîxweber çêkir. Wekî rezult, tenzila bi ser kenarên şeretan semiconductors çêkir. Tenzila yekîn proporsîonal e bi gihîştina saza mehmetî, ku ji bo pîvankirina gihîştina saza mehmetî çêbirî.

Transduseran elementî Hall wan avantajên sernavî an. Wan space minimale ne, ku ji bo dizaynên kompak yekîn girîng. Hemî, wan sinyalî elektrîkî yekîn serbest pîvankirî ku gihîştina saza mehmetî çêbirî. Lasa, wan wan derikî sernavî an: hêsanî ber tevî rencî. Hêsanî yê din demînî ne ku ji bo hemî aplîkasyonên pîvankirî yên bîxweber calibrasyonê lêzim be.

2. Pîvankirina displacement

Elementan Hall jî bi bo pîvankirina displacement yên componentan structural girîng kirin. Mînasan, herî ferromagnetic structure bi ser magnetî permanent integrasyon kirin.

Di aplikasyonan pîvankirina displacement de, transdusera elementî Hall bi ser poles magnetî permanent çêkir. Heke pozîsyona component ferromagnetic di ser setupê mehmetî de biguhere, gihîştina saza mehmetî yên bi ser elementî Hall guherî. Guherna yê din bi ser tenzila çêkirî yên transduser çêkir, ku ji bo pîvankirina displacement yên struktura ferromagnetic serbest. Ev rêbazê non-invasive rêbazê yekîn girîng ji bo monitorî movementan yên partan mekanîkî di wan sistem de, mînasan, di makînên industriyeyan an robotic arms.

3. Pîvankirina kariyan

Transdusera elementî Hall ji bo pîvankirina kariyan elektrîk yekîn rêbazê serbest û ewle, ku ji bo pîvankirina kariyan bê needina herî connection fîzikî direkt bi ser circuit conductor û meter pîvankirî. Herî alternating current (AC) an direct current (DC), heke bi ser conductor destnûs kirin, saza mehmetî bi ser conductor çêkir. Gihîştina saza mehmetî yekîn proporsîonal e bi gihîştina kariyan destnûs kirin. Sa za mehmetî yê din, bi ser strips elementî Hall, tenzila electromotive (emf) induksyon bike. Mînaca emf çêkirî bi ser gihîştina saza mehmetî, ku bi ser kariyan bi ser conductor çêkir. Bi pîvankirina emf çêkirî, value kariyan bi serbest dixebitîne, ku ji bo pîvankirina kariyan di wan sistem elektrîk de, mînasan, di power distribution networks an electronic devices.

4. Pîvankirina guhertin

Transduseran elementî Hall jî bi bo pîvankirina guhertin conductor elektrîk girîng kirin. Heke kariyan bi ser conductor destnûs kirin, saza mehmetî bi ser conductor çêkir, ku gihîştina saza mehmetî yekîn proporsîonal e bi gihîştina kariyan. Sa za mehmetî yê din, bi ser strips elementî Hall, tenzila çêkir. Bi ser circuit multiplier bi ser transduser, output voltage multiplier bi ser guhertin di conductor de proporsîonal bike. Ev rêbazê ji bo pîvankirina serbest û pîvankirî guhertin di wan aplikasyonan de, mînasan, di electrical power systems, ku monitorî guhertin consumption û flow lêzim e ji bo energy management û system optimization.