Ինչու են մշտական ​​մագնիսներ անհրաժեշտ դահլիճի էֆեկտի սենսորներում

Hall-ի էֆեկտի սենսորը կամ Hall effect փոխարկիչը ինտեգրված սենսոր է, որը հիմնված է Hall-ի էֆեկտի վրա և բաղկացած է Hall տարրից և դրա օժանդակ միացումից: Hall սենսորը լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերական արտադրության, տրանսպորտի և առօրյա կյանքում: Դահլիճի սենսորի ներքին կառուցվածքից կամ օգտագործման ընթացքում դուք կգտնեք, որմշտական ​​մագնիսկարևոր աշխատանքային մաս է։ Ինչու՞ են մշտական ​​մագնիսներ պահանջվում Hall սենսորների համար:

Նախ սկսեք Hall սենսորի՝ Hall Effect-ի աշխատանքի սկզբունքից։ Hall Effect-ը էլեկտրամագնիսական էֆեկտի տեսակ է, որը հայտնաբերել է ամերիկացի ֆիզիկոս Էդվին Հերբերտ Հոլը (1855-1938) 1879 թվականին մետաղների հաղորդիչ մեխանիզմն ուսումնասիրելիս։ Երբ հոսանքն անցնում է արտաքին մագնիսական դաշտին ուղղահայաց հաղորդիչով, կրիչը շեղվում է, և լրացուցիչ էլեկտրական դաշտ կառաջանա հոսանքի և մագնիսական դաշտի ուղղությանը ուղղահայաց, ինչը կհանգեցնի հաղորդիչի երկու ծայրերում պոտենցիալ տարբերության: Այս երևույթը Հոլլի էֆեկտն է, որը նաև կոչվում է Հոլլ պոտենցիալ տարբերություն։

Հոլի էֆեկտը, ըստ էության, մագնիսական դաշտում Լորենցի ուժի հետևանքով առաջացած շարժվող լիցքավորված մասնիկների շեղումն է: Երբ լիցքավորված մասնիկները (էլեկտրոններ կամ անցքեր) սահմանափակվում են պինդ նյութերի մեջ, այս շեղումը հանգեցնում է դրական և բացասական լիցքերի կուտակմանը ընթացիկ և մագնիսական դաշտին ուղղահայաց ուղղությամբ՝ դրանով իսկ ձևավորելով լրացուցիչ լայնակի էլեկտրական դաշտ:

Մենք գիտենք, որ երբ էլեկտրոնները շարժվում են մագնիսական դաշտում, նրանց վրա կազդի Լորենցի ուժը: Ինչպես վերևում, եկեք նախ նայենք ձախ կողմում գտնվող նկարին: Երբ էլեկտրոնը շարժվում է դեպի վեր, նրա կողմից առաջացած հոսանքը շարժվում է դեպի ներքև։ Դե, եկեք օգտագործենք ձախ ձեռքի կանոնը, թող B մագնիսական դաշտի մագնիսական զգայական գիծը (կրակված էկրանի մեջ) ներթափանցի ձեռքի ափի մեջ, այսինքն՝ ձեռքի ափը դեպի դուրս է, և չորս մատով ուղղի դեպի ափը։ ընթացիկ ուղղությունը, այսինքն՝ չորս կետ ներքև։ Այնուհետև, բթամատի ուղղությունը էլեկտրոնի ուժի ուղղությունն է: Էլեկտրոնները ստիպված են դեպի աջ, ուստի բարակ ափսեի լիցքը արտաքին մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ թեքվելու է մի կողմ: Եթե ​​էլեկտրոնը թեքվի դեպի աջ, ձախ և աջ կողմերում պոտենցիալ տարբերություն կստեղծվի։ Ինչպես ցույց է տրված աջ կողմում գտնվող նկարում, եթե վոլտմետրը միացված է ձախ և աջ կողմերին, ապա լարումը կհայտնաբերվի: Սա դահլիճի ինդուկցիայի հիմնական սկզբունքն է: Հայտնաբերված լարումը կոչվում է դահլիճային ինդուկտիվ լարում: Եթե ​​արտաքին մագնիսական դաշտը հանվում է, ապա Hall-ի լարումը անհետանում է: Եթե ​​ներկայացված է պատկերով, Hall-ի էֆեկտը նման է հետևյալ պատկերին.

i՝ հոսանքի ուղղությունը, B՝ արտաքին մագնիսական դաշտի ուղղությունը, V՝ դահլիճի լարումը, և տուփի փոքր կետերը կարող են համարվել որպես էլեկտրոններ։

Hall սենսորի աշխատանքի սկզբունքից կարելի է պարզել, որ Hall-ի էֆեկտի սենսորը ակտիվ սենսոր է, որն աշխատելու համար պետք է պահանջի արտաքին սնուցման աղբյուր և մագնիսական դաշտ: Հաշվի առնելով փոքր ծավալի, թեթև քաշի, էներգիայի ցածր սպառման և սենսորի կիրառման մեջ հարմար օգտագործման պահանջները, արտաքին մագնիսական դաշտը մատակարարելու համար օգտագործվում է ոչ թե բարդ էլեկտրամագնիս, այլ պարզ մշտական ​​մագնիս: Ավելին, մշտական ​​մագնիսների հիմնական չորս տեսակներում.SmCoևNdFeB հազվագյուտ երկիրմագնիսներն ունեն այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր մագնիսական հատկությունները և կայուն աշխատանքային կայունությունը, ինչը կարող է հնարավորություն տալ բարձր արդյունավետությամբ Hall էֆեկտի փոխարկիչին կամ սենսորին հասնել ճշգրտության, զգայունության և հուսալի չափումների: Հետևաբար, NdFeB-ը և SmCo-ն ավելի շատ օգտագործում են որպեսHall ազդեցություն փոխարկիչի մագնիսներ.