Датчики цього типу призначені для визначення положення, переміщення або тиску. Принцип роботи цього датчика базується на ефекті Холла. Якщо через чутливий елемент (Si, InAs, InSb) пропустити електричний струм (~0,1 А) і при цьому перпендикулярно до струму та зразка прикласти магнітне поле (індукція В~1 Тл), то, як відомо, на зовнішніх поверхнях (обкладинках датчика) виникає холлівська різниця потенціалів (рис. 3.15), величина якої порядку 0,5 В:
,
де Rн – постійна Холла; d – товщина зразка.
Рисунок 3.15 – Принцип дії холлівського чутливого елемента. Індукція В магнітного поля створюється постійним магнітом
Якщо зміщувати постійний магніт стосовно датчика, то величина Uн буде змінюватися пропорційно зміщенню. Очевидно, що, крім вимірювання положення і переміщення, датчик Холла можна використовувати і для контролю тиску (рис. 3.16).
У цьому датчику постійний магніт закріплюється на мембрані, яка прогинається під дією тиску. В результаті магніт зміщується стосовно датчика, що обумовлює зміну холлівської різниці потенціалів (рис. 3.16б).
Рисунок 3.16 – Датчик тиску (а) і залежність Uн від тиску (б): 1-мембрана; 2-магніт; 3-датчик
Закінчуючи курс лекцій про датчики неелектричних величин на основі масивних і плівкових матеріалів, необхідно підкреслити таке. Останнім часом спостерігається стрімкий прогрес у даній галузі промисловості, що обумовлено насамперед прогресом у мікроелектроніці. Обсяг посібника не дозволяє охопити навіть поверхнево відому із літератури інформацію (досить відмітити, що нами зовсім не розглядаються оптичні датчики). З такої точки зору монографії Г. Віглеба та Н.П. Клокової, які є базовими для нас, не задовольняють сучасні вимоги. У світовій практиці майже повністю відмовляються від масивних матеріалів і переходять до використання тонких плівок. При цьому особлива увага приділяється багатошаровим системам (тобто чутливі елементи для тензодатчиків, магнітних датчиків та ін.). Це пов’язано з їх широкими функціональними можливостями, термічною і хімічною стабільністю, високою чутливістю. Зважаючи на такі обставини, корекція курсу буде здійснюватися безпосередньо при читанні лекцій.