Hallův senzor je senzor magnetického pole. Svůj název získal podle principu svého fungování – Hallův jev.
V roce 1879 objevil Edwin Hall Hallův efekt v tenkých plátech zlata. Výsledkem je vytvoření příčného potenciálového rozdílu ve vodiči s proudem, který je umístěn v magnetickém poli. Vynález byl poprvé použit v laboratořích pro výrobu senzorů pro měření intenzity proudu nebo magnetického pole, protože přístroje pro měření těchto parametrů byly velmi drahé a poměrně velké. Nicméně praktické použití
Tento efekt byl objeven teprve nedávno, kdy byly k dispozici polovodičové technologie, které umožnily vytvořit levné polovodičové senzory. Hallovy senzory se používají v systémech, kde je možné transformovat řízenou veličinu na změnu magnetického pole, kterou lze ověřit Hallovým senzorem. Tyto veličiny zahrnují AC/DC proud, tlak, napětí, rychlost vibrací atd. Hallův jev je vhodný pro konstrukci snímačů polohy, které se používají v dopravě, včetně elektrických.
Hallovy senzory jsou ve většině případů malé zařízení se třemi kolíky: jedním analogovým nebo digitálním kolíkem a dvěma napájecími kolíky.
Protože výstupní signál Hallových senzorů je úměrný indukci magnetického pole, a nikoli rychlosti jeho změny, vytváří to jejich vážnou výhodu ve srovnání s indukčními senzory s podobnými účely.
V závislosti na typu přenosové funkce jsou Hallovy snímače lineární (analogové) a digitální. Analogové snímače převádějí indukci magnetického pole na napětí, jehož znaménko a velikost závisí na polaritě a síle pole. Digitální senzory fungují jako magneticky ovládané spínače, které aktivují svůj výstup na jedné úrovni a vypínají na druhé.
Hallovy senzory se na základě reakcí na magnetické pole dělí na bipolární, unipolární a unipolární. Bipolární Hallovy senzory, stejně jako senzory SS41 používané v motorových kolech jízdních kol, reagují na změnu znaménka magnetického pole, aktivují se, když je znaménko kladné, a vypnou, když je znaménko záporné. Unipolární senzory měří pole pouze jedné polarity, obvykle kladné, zatímco unipolární senzory měří pole libovolné polarity.
Senzory se mohou navzájem lišit v technologii koncového stupně. Může být jednocyklový, kdy výstupní proud teče pouze jedním směrem), push-pull – výstupní proud může téci libovolným směrem.
Magnetické pole je tvořeno permanentními magnety nebo elektromagnety a změny intenzity pole se dosahuje pohybem magnetu, změnou proudu elektromagnetu a zavedením magnetického materiálu mezi snímač a magnet.
Hlavní předností snímačů je jejich rychlost (až 100 kHz) a absence mechanických pohyblivých částí. Hallovy senzory se používají tam, kde je vyžadována vysoká přesnost dat. Jsou velmi spolehlivé a docela odolné. Pro přesné opakování parametrů snímačů stejné řady při výrobě se používá laserové kopírování obvodových prvků, které umožňuje získat shodné parametry při každé další výrobě šarže snímačů a v souladu s tím je vyměnit ve výrobním závodě. v případě poruchy bez následných úprav.
Hallovy snímače jsou ideální pro konstrukci pulzních snímačů rychlosti a diskrétních snímačů polohy v průmyslových nebo domácích zařízeních. Hallovy senzory jsou také široce používány v elektromotorech. Hallovy senzory plní u elektrokol funkci sledování rychlosti otáčení motorového kola, sledování polohy rotoru, sledování napětí elektrického proudu a používají se také jako svorky úhlu natočení pohyblivé části. rukojeť akcelerátoru. Magnetický systém zajišťuje změnu výstupního napětí.
Jeden Hallův snímač SS49E je zabudován v rukojeti akcelerátoru elektrokola a tři digitální (prahové) snímače stejného typu jsou použity v motoru kola – SS41.
SS41 – digitální bipolární snímač polohy s logickým výstupem. SS49E – lineární magnetický podlahový senzor (snímač polohy). Snímače řady SS41 a SS49E jsou vyrobeny pomocí miniaturních pouzder o rozměrech pouze 4x3x1,5 mm.
Senzor SS49E má parametrický lineární výstup. Lineární snímač SS49E se vyznačuje vysokou zatížitelností, lineární převodní charakteristikou v pracovním rozsahu magnetických polí, dosti širokým rozsahem pracovních teplot a napájecích napětí, dlouhodobou stabilitou parametrů a nízkou spotřebou proudu. Jeho zapojení je velmi jednoduché – zapnout napájení, vypnout signál. Senzory řady SS41 a SS49E vyžadují bipolární napájení, pak budou senzory reagovat na jižní pól magnetu kladnou výstupní úrovní, na severní pól – záporný a na nepřítomnost pole – nula.
Senzory SS41 a SS49E přijímají napájení v poměrně širokém rozsahu. SS41 se vyznačuje indikátory od 4,5 do 24 V a pro SS49E – od 2,7 do 6,5 V.
Tři snímače SS41, které jsou upevněny ve štěrbinách statoru motoru a fungují jako snímač polohy rotoru (RPS), poskytují přístup k těmto digitálním informacím do řídicí jednotky. Regulátor přijímá informace z Hallových senzorů o poloze rotoru a dodává napěťové impulsy do vinutí statoru, čímž zajišťuje jeho rotaci. Hallův snímač generuje při otáčení rukojetí akcelerátoru řídicí signál pro regulátor, na jehož základě se následně motor kola pohybuje určitou frekvencí.
Senzory v motorových kolech fungují konzistentně a jasně – jakmile se jeden vypne, druhý se zapne. Mezi změnou polarity na jednom snímači uplyne přesně 1/6 doby před přepnutím druhého.
Snímače SS41, SS49E jsou chráněny proti chybnému připojení.
Hallovy senzory bohužel mohou selhat v případě náhlých změn elektrického napětí, mechanického poškození, přehřátí elektromotoru, vniknutí vody do rukojeti akcelerátoru nebo motoru kola z důvodu porušení těsnosti jejich pouzdra. Selhání Hallových snímačů je jedním z hlavních důvodů možné poruchy kola motoru nebo rukojeti plynu. Zda Hallovy senzory selhaly, můžete určit pomocí voltmetru.
Zpravidla platí, že pokud selže byť jen jeden ze tří snímačů, motor kola se po zapnutí napájení přestane otáčet a jednoduše škubne na místě. Pro odstranění poruchy je třeba vyměnit vadný snímač.
Charakteristika Hallových senzorů používaných v elektrokolech
Série SS49E, rukojeť plynu
Hallovy senzory můžete zakoupit v našem internetovém obchodě: SS41, SS49.
