Cảm Biến Hall Là Gì ? Ứng Dụng của Cảm Biến Hall trong thực tế

Cảm biến Hall là loại cảm biến dùng để phát hiện từ tính của nam châm. Ví dụ như khi bạn đưa một cục nam châm lại gần cảm biến Hall thì cảm biến sẽ phát ra một tín hiệu và từ tín hiệu đó bạn có thể thực hiện một hành động mà mình đã đặt trước.

Cảm biến Hall hoạt động giải trí dựa theo nguyên lí của hiệu ứng Hall. Muốn biết nó hoạt động giải trí như nào trước hết ta sẽ khám phá xem hiệu ứng Hall là gì ?

1.Hiệu ứng hall là gì?

Ban đầu ta có 1 thanh kim loại  và sau đó ta cấp nguồn điện vào  2 đầu của tấm kim loại khi đó sẽ xuất hiện dòng điện đó là dòng dịch chuyển của các electron chạy từ đầu này sang đầu kia của tấm kim loại.

Sau đó ta đặt một nam châm hút điện vuông góc với tấm sắt kẽm kim loại có cực S gần với tấm sắt kẽm kim loại khi đó sẽ làm lệnh những electron khỏi vị trí bắt đầu vì cùng dấu thì đẩy nhau khác dấu là hút nhau. Nếu ta coi vị trí khởi đầu khi những electron chưa bị di dời là mức 0, khi đó những electron bị từ trường của nam châm từ dịch chuyên khỏi vị trí mốc sẽ là âm còn phía trên mức 0 sẽ Open những điện tích dương và nếu ta đo đồng hồ đeo tay vào 2 điểm này sẽ Open 1 điện áp .

Như vậy ta hoàn toàn có thể phát biểu hiệu ứng Hall là một hiệu ứng vật lý được triển khai khi ta vận dụng một từ trường vuông góc lên một 1 bảng làm bằng sắt kẽm kim loại hay chất dẫn điện nói chung ( thanh Hall ) đang có dòng điện chảy qua lúc đó ta nhận được một hiệu điện thế U ( hiệu điện thế Hall ) sinh ra tại 2 mặt đối lập của thanh Hall .

2.Cảm biến hall

Cảm biến Hall hoạt động dựa theo nguyên lí của hiệu ứng Hall. Hiệu điện thế cảm biến hall rất nhỏ (vài uV) và vì vậy các thiết bị thường được sản xuất tích hợp với bộ khuếch.

Hình ảnh Module Cảm biến Hall trong thực tiễn
Có hai loại cảm biến hall. Một loại có đầu ra analog và một loại có đầu ra digital. Cảm biến hall có đầu ra analog gồm có bộ kiểm soát và điều chỉnh điện áp ( Regulator ), thành phần hall ( Hall Element ), bộ khuếch đại ( High Gain Amplifer ). Từ sơ mạch tất cả chúng ta thấy đầu ra cảm biến là analog và tỉ lệ với đầu ra thanh phần hall hoặc cường độ từ trường. Các loại cảm biến này tương thích và được sử dụng để đo khoảng cách vì đầu ra tuyến tính liên tục của chúng .

Mặt khác, những cảm biến có đầu ra digital chỉ cung ứng hai trạng thái đầu ra, hoặc là “ ON ” hoặc “ OFF ”. Các loại cảm biến này có một thành phần bổ trợ, như được minh họa trong sơ đồ mạch. Đó là Trigger Schmitt cung cấp độ trễ hoặc hai ngưỡng ngưỡng khác nhau để đầu ra cao hoặc thấp. Một ví dụ về loại cảm biến này là công tắc nguồn hall. Chúng thường được sử dụng như công tắc nguồn số lượng giới hạn, ví dụ trong máy in 3D và Máy CNC, cũng như để phát hiện và xác định trong những mạng lưới hệ thống tự động hóa công nghiệp .

Các ứng dụng văn minh khác của cảm biến Hall Effect đang đo vận tốc bánh xe hoặc RPM cũng như xác lập vị trí của trục khuỷu hoặc trục cam trong những mạng lưới hệ thống động cơ. Những cảm biến này gồm có thành phần Hall và nam châm từ vĩnh cửu được đặt gần một đĩa răng gắn trên trục quay .

Khoảng cách giữa cảm biến và hàm răng của đĩa rất nhỏ nên mỗi lần một chiếc răng vượt qua cảm biến nó sẽ biến hóa từ trường xung quanh sẽ làm cho đầu ra của cảm biến cao hoặc thấp. Vì vậy, đầu ra của cảm biến là một tín hiệu sóng vuông hoàn toàn có thể thuận tiện được sử dụng để đo lường và thống kê RPM của trục quay .
Khi có nam châm hút quẹt qua rất nhanh thì Trigger Smith sẽ giữ chậm tín hiệu này 1 khoảng chừng thời hạn để cho cảm biến hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý thuận tiện. Trong thực tiễn có nhiều cảm biến hall có Schmitt Trigger bên trong hoặc không có. Tín hiệu ra output sẽ qua 1 con transistor để hở cực C. Vậy ta có sơ đồ khối hoàn hảo của cảm biến Hall như sau

Cấu tạo của cảm biến Hall

Cảm biến hall có 3 chân là

Chân 1 : chân cấp nguồn cho cảm biến hall hoạt động giải trí .

Chân 2 : nối mass

Chân 3 : chân ra :

Như vậy hoàn toàn có thể diễn đạt sơ đồ khối của càm biến hall như sau : nó có 1 bộ ổn áp cấp cho cảm biến hall hoạt động giải trí sau đó U của hall sensor sẽ qua 1 bộ khuyếch đại và được giữ lại một khoảng chừng thời hạn do có bộ tạo trễ Schmitt Trigger để giải quyết và xử lý sau đó nó cấp vào chân B của Transistor và đầu ra của cảm biến hall sẽ là chân C để hở .

3. Cách kiểm tra cảm biến Hall và nguyên lí hoạt động của nó

Muốn kiểm tra cảm biến hall rất đơn thuần ta chỉ cần nhìn vào sơ đồ khối của nó ta sẽ thuận tiện tìm thấy cách đo. Bất kì 1 linh phụ kiện nào bạn hoàn toàn có thể dựa vào nguyên lí hoạt động giải trí của nó những bạn hoàn toàn có thể tự tìm cho mình cách kiểm tra .

Chỉnh đồng hồ đeo tay về thang đo trở 1 k .

Ta giả sử 1 chân là mass,đặt 1 que vào mass và 1 que vào bất kì trong 2 chân còn lại .

Hai đầu que vào chân Vcc và mass sẽ có một điện trở nằm trong khoảng chừng vài nghìn ôm đến vài chục nghìn ôm .
Hai đầu que vào chân mass và chân ra sẽ có điện trở là vô cùng
Sơ đồ mạch điện
Khi có nam chân đến gần cảm biến hall khi đó sẽ có tín hiệu ra và đèn led sẽ sáng
Khi ta đổi đầu nam châm từ hoặc không để nam chân gần cảm biến hall thì nếu mà con Hall có mạch tạo trễ bên trong thì khi ta bỏ ra xa nó vẫn sáng chỉ không sáng khi ta đổi cực của nam châm hút. Còn trường hợp không có mạch tạo trễ thì khi bỏ ra xa và đổi cực nam châm từ nó đèn sẽ tắt. Ở đây tôi dùng loại không có mạch tạo trễ bên trong .

Trường hợp đổi đầu cực của nam châm 

Trường hợp để nam châm ra xa .

4. Ứng dụng đo tốc độ xe đạp

Cảm biến dùng để phát triền từ tính của nam châm hút khi có cực nam quay sát vào từ đó ta có 1 số ít những chứ năng !
Ví dụ như, phát hiện hở, của bị mở ! ( ảnh chỉ minh họa, bà con chỉ nên biết đang là cái trên của là 1 cảm biến hall, cái bên kia là 1 nam châm hút !

Đo tốc độ xe

5

/

5
(
4
bầu chọn

)

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư