загрузка...
 
47 Датчики Холла
Повернутись до змісту

47 Датчики Холла

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.



загрузка...