Датчики Холла магнитного действия используются в самых разных устройствах и приборах. Чаще всего пользователи даже не догадываются о чувствительных микрокомпонентах в своем смартфоне и планшете.
Кроме того, они обязательный элемент многих бытовых приборов, музыкальной и компьютерной аппаратуры и даже автомобилей и скутеров.
В этой статье мы подробнее рассмотрим тему устройств Холла и сферу их использования.
В чем заключается принцип работы и виды
Чтобы лучше понять принцип действия данных микрокомпонентов, для наглядности попросим вас взять в руки ваш смартфон или планшет.
Как известно, при касании на сенсорный экран происходит реакция устройства ответной функцией, что вы можете сделать даже сейчас. Этот процесс объясняется способностью экрана реагировать на перемены магнитного поля извне.
Именно благодаря такому принципу работы, датчики Холла активно применяют в конструкции стиральных машин, чтобы пользователь имел возможность настройки программ и скорости оборотов барабана. Иными словами, он выполняет функцию тахометра.
Немного исторических фактов
Чтобы лучше понять механизм действия, необходимо расширить свои знания и окунутся в историческое прошлое микрокомпонента.
В 79 году 19 века американский физик Эдвин Холл (1855-1938гг.) открыл новое, на тот момент феноменальное, явление, которое неразрывно связано с поведением объекта проводника в зоне магнитного поля.
Экспериментальным способом ученый выяснил, что на металлической поверхности проводника возникнут противоположные потенциалы, если объект помещен в зоне активного магнитного поля и по нему будет проходить ток.
Чтобы измерить напряжение активного проводника в зоне магнитного боля в условиях дома, можно воспользоваться любым подходящим бытовым тестером, например, мультиметром.
На заметку. Стоит запомнить, что разница показателей потенциалов прямо-пропорциональна напряжению тока электричества в зоне магнитного поля.
В заключение своего эксперимента физики Эдвин Холл подытожил, что сам объект, проводящий ток, является лучшим измерителем магнитного поля. Именно на этом открытии основан весь принцип работы микрокомпонентов Холла.
Типы
Датчики Холла можно разделить на группы или типы в зависимости от их особенностей действия и сферы использования. Один из типов называется – аналоговые датчики Холла беспрерывного сигнального действия.
Следующий тип – цифровой. Он отличается от предыдущего наличием двух фиксированных положений на «0» и «1».
Первое положение срабатывает на любую полярность магнитного поля и при необходимости выключается, а второе срабатывает на полное отсутствие напряжение магнитной зоны.
Особенность компонента переключаться на «1» только в случае фиксации показания определенного установленного порога, является минусом, поскольку такая низкая функциональность ограничивает сферу использования датчиков Холла для устройств со слабым напряжением поля.
Конструкция и наглядные примеры датчиков
Конструкция датчиков Холла очень проста. Она обязательно оснащена следующими элементами:
- Основной магнит.
- Вращающийся вал с зазубринами.
- Магнитный проводник.
- Пластмассовый внешний корпус.
Кроме вышеописанных элементов, датчик оснащен микроплатой, которая осуществляет измерения напряжения магнитного поля.
Подключение датчиков и их принцип действия может выглядеть следующим образом:
В промежутках между магнитным проводом вращаются зазубрины вала.
Во время оборотов зазубрин создается обходной путь напряжения магнитного поля.
Микроплата сохраняет положение переключателя на «0», а уровень выходящего напряжения – максимальный.
Контроль оборотов устройства можно производить путем подсчета сигналов на микросхеме, что происходит автоматически.
Согласно схеме, можно прийти к выводу, что датчики Холла можно использовать для измерения и контроля скорости оборотов любых вращающихся компонентов электроприборов.
Оптимальность и простота принципа работы позволяет применять микрокомпоненты для сенсорного контроля автомобилей, специализированного оборудования и бытовой техники.
Использование в автомобиле и стиральной машине
Датчики Холла активно используются в системе зажигания всех автомобильных машин. Благодаря их работе, можно легко зафиксировать миллисекунду прерывателя-распределителя зажигания.
В данной системе от выполняет функцию в качестве форматирующего устройства, который улавливает момент размыкания бортового питания трамблера.
Точно такой же принцип работы присутствует в бытовой стиральной машине, который позволяет контролировать скорость оборотов и переключать программы стирки.
Кроме того, данные микрокомпоненты активно применяются в некотором специализированном оборудовании. Датчики Холла выполняют роль измерителей тока в объектах, проводящих ток.
Более того, они настолько универсальны, что их можно использовать даже в ручных системах управления велосипедом, например для контроля подачи газа для ручных тормозов.
Вы можете просмотреть короткий информативный видео-урок о том, как работают датчики в автомобиле, расположенный ниже.
Использование датчиков дома
Датчики Холла присутствуют у каждого человека дома, однако не все пользователи об этой знают. Без них не обошлось в следующих устройствах:
- Клавиатуры ноутбуков и ПК.
- Роторовые сенсоры ПК.
- Сенсорный экран смартфона, планшета и других гаджетов.
Как не трудно догадаться, оптимальность функционала позволяет использовать датчики во всех современных устройствах.
Привычное свойство отключения экрана от закрытие его специальным магнитным чехлом тоже возможно благодаря этим уникальным микрокомпонентам.
Однако, как и все устройства, это микрочудо техники имеет свои минусы. Например к недостаткам можно отнести, ультра-чувствительность к шумам и помехам магнитных полей, краткий срок службы и недолговечность.
Но в тоже время, при наличии многочисленных плюсов, данные минусы следует просто учитывать во время работы с сенсорными датчиками.
Надеемся, что эта статья поможет вам разобраться в теме магнитных датчиков Холла.
