Sistema ta' Kejl tal-Effett ta' Sala
Xiamen Dexing Magnet Tech. Co, Ltd.
Dexing Magnet hija intrapriża kbira bi kwalità eċċellenti u servizz perfett fl-industrija internazzjonali tal-manjetometri u tal-makkinarju.
Għaliex Agħżilna
Tim Professjonali
Għandu grupp ta 'tekniċi u maniġers b'esperjenza fl-industriji tal-manjetometri u manjetiċi.
Kwalità Eċċellenti
Introduċa teknoloġiji avvanzati mill-Ġappun u l-Ewropa, ikkoopera ma 'universitajiet domestiċi u istituti ta' riċerka xjentifika, u jista 'jipproduċi settijiet kompluti ta' tagħmir manjetoelettriku.
Servizz tajjeb
Noffru soluzzjoni ta 'adattament komprensiva, imfassla biex tissodisfa l-ħtiġijiet u r-rekwiżiti speċifiċi tal-klijenti tagħna.
Soluzzjoni one-stop
Jipprovdu appoġġ tekniku, issolvi problemi, u servizzi ta 'manutenzjoni.
X'inhi s-Sistema tal-Kejl tal-Effett Hall?
L-effett Hall huwa fenomenu li jipproduċi d-differenza fil-vultaġġ (il-vultaġġ Hall) fuq konduttur elettriku, trasversali għal kurrent elettriku fil-konduttur u għal kamp manjetiku applikat perpendikolari għall-kurrent.
L-effett Hall ġie skopert minn Edwin Hall fl-1879, iżda għaddew ħafna snin qabel l-iżviluppi teknoloġiċi għamluha possibbli li ċ-ċirkwiti integrati jieħdu vantaġġ sħiħ minn dan il-fenomenu. Illum, l-ICs tas-sensuri tal-effett Hall joffru mod konvenjenti biex jinkiseb kejl preċiż tal-kurrent li jżomm iżolament elettriku bejn il-mogħdija tal-kurrent imkejjel u ċ-ċirkwit tal-kejl.
Minn Lorentz sa Hall
L-effett Hall huwa estensjoni tal-forza Lorentz, li tiddeskrivi l-forza eżerċitata fuq partiċella ċċarġjata—bħal elettron—jiċċaqlaq minn kamp manjetiku. Jekk il-kamp manjetiku huwa orjentat perpendikulari għad-direzzjoni tal-moviment tal-elettron, l-elettron jesperjenza forza li hija perpendikolari kemm għad-direzzjoni tal-moviment kif ukoll għall-orjentazzjoni tal-kamp manjetiku.
L-użu tal-Effett Hall
Il-vultaġġi ġġenerati permezz tal-effett Hall huma żgħar meta mqabbla mal-ħsejjes, l-offsets, u l-effetti tat-temperatura li tipikament jinfluwenzaw ċirkwit, u għalhekk sensuri prattiċi bbażati fuq l-effett Hall ma kinux mifruxa sakemm l-avvanzi fit-teknoloġija tas-semikondutturi ppermettew komponenti integrati ħafna li jinkorporaw a. Element Hall u ċirkwiti addizzjonali meħtieġa biex jamplifikaw u jikkundizzjonaw il-vultaġġ Hall. Madankollu, xorta waħda, is-sensuri tal-effett Hall huma limitati fil-kapaċità tagħhom li jkejlu kurrenti żgħar. Pereżempju, l-ACS712 minn Allegro MicroSystems għandu sensittività ta '185 mV/A. Dan ifisser li kurrent ta '10 mA jipproduċi vultaġġ ta' ħruġ ta '1.85 mV biss. Dan il-vultaġġ jista 'jkun aċċettabbli jekk iċ-ċirkwit ikollu art ta' storbju baxx, iżda jekk resistor ta '2 Ω jista' jiġi inkluż fil-mogħdija kurrenti, il-vultaġġ tal-ħruġ ta '20 mV li jirriżulta jkun titjib kbir.
L-effett Hall huwa rilevanti għal varjetà ta 'applikazzjonijiet tas-sensuri; apparati bbażati fuq din ir-relazzjoni relattivament sempliċi bejn il-kurrent, il-kamp manjetiku u l-vultaġġ jistgħu jintużaw biex ikejlu l-pożizzjoni, il-veloċità u s-saħħa tal-kamp manjetiku. F'dan l-artikolu, madankollu, se niffukaw fuq apparati li jkejlu l-kurrent permezz tal-vultaġġ Hall iġġenerat meta kamp manjetiku indott mill-kurrent imkejjel ikun ikkonċentrat lejn element integrat ta 'effett Hall.
Vantaġġi u Żvantaġġi
Il-karatteristiċi tal-prestazzjoni jvarjaw minn sensor tal-kurrent tal-effett Hall għal ieħor, għalhekk huwa diffiċli li tiġbor fil-qosor b'mod preċiż il-vantaġġi u l-iżvantaġġi tal-sensing tal-effett Hall relattiv għat-teknika komuni l-oħra tas-sens tal-kurrent; jiġifieri, iddaħħal resistor ta 'preċiżjoni fil-mogħdija tal-kurrent u tkejjel il-waqgħa tal-vultaġġ li tirriżulta b'amplifikatur differenzjali. B'mod ġenerali, għalkemm, is-sensuri tal-effett Hall huma vvalutati li huma "mhux intrużivi" u li jipprovdu iżolament elettriku bejn il-mogħdija tal-kurrent u ċ-ċirkwit tal-kejl. Dawn l-apparati huma kkunsidrati mhux intrużivi minħabba li l-ebda ammont sinifikanti ta 'reżistenza ma jiddaħħal fil-mogħdija tal-kurrent, u għalhekk iċ-ċirkwit li qed jitkejjel iġib ruħu kważi daqs li kieku s-sensor ma jkunx preżenti. Benefiċċju addizzjonali huwa li l-qawwa minima tinħela mis-sensor; dan huwa partikolarment importanti meta jitkejlu kurrenti kbar.
Rigward l-eżattezza, is-sensuri tal-effett Hall disponibbli bħalissa jistgħu jiksbu żball tal-ħruġ baxx daqs 1%. Ċirkwit ta 'sens tal-kurrent reżistenti ddisinjat tajjeb jista' jaqbeż dan, iżda 1% ġeneralment ikun adegwat fl-applikazzjonijiet ta 'kurrent għoli/vultaġġ għoli li għalihom l-apparati tal-effett Hall huma partikolarment adattati.
Iżolament
Wieħed mill-benefiċċji dominanti tas-sensuri tal-effett Hall huwa l-iżolament elettriku, li f'kuntest ta 'disinn ta' ċirkwit jew sistema spiss jissejjaħ iżolament galvaniku. Il-prinċipju ta 'iżolament galvaniku huwa involut kull meta disinn jeħtieġ li żewġ ċirkwiti jikkomunikaw b'mod li jipprevjeni kwalunkwe fluss dirett ta' kurrent elettriku. Eżempju sempliċi huwa meta sinjal diġitali jgħaddi minn opto-iżolatur, li jikkonverti l-impulsi tal-vultaġġ għal impulsi tad-dawl u b'hekk jittrażmetti d-dejta b'mod ottiku aktar milli elettriku. Waħda mir-raġunijiet ewlenin għall-implimentazzjoni tal-iżolament galvaniku hija li jiġu evitati problemi relatati mal-loops tal-art:
Il-prinċipji bażiċi tad-disinn taċ-ċirkwit jassumu li l-komponenti interkonnessi jaqsmu node ta' l-art komuni, li huwa preżunt li huwa f'0 V. Fil-ħajja reali, madankollu, in-"node ta' l-art" huwa magħmul minn kondutturi li għandhom reżistenza mhux żero, u dawn il-kondutturi jservu bħala mogħdija tar-ritorn għall-kurrent li jgħaddi miċ-ċirkwit lura għall-provvista tal-enerġija. Il-liġi ta 'Ohm tfakkarna li l-kurrent u r-reżistenza jagħmlu l-vultaġġ, u dawn it-tnaqqis fil-vultaġġ fil-mogħdija tar-ritorn ifisser li "art" f'parti waħda taċ-ċirkwit jew sistema mhix fl-istess potenzjal bħal "art" f'parti oħra. Dawn id-differenzi fil-potenzjal tal-art jistgħu jwasslu għal problemi li jvarjaw minn negliġibbli għal katastrofiċi.
Billi jipprevjeni l-fluss tal-kurrent dirett bejn żewġ ċirkwiti, l-iżolament galvaniku jippermetti li ċirkwiti b'potenzjali differenti ta 'l-art jikkomunikaw b'suċċess. Dan huwa partikolarment rilevanti għall-applikazzjonijiet tas-sens tal-kurrent: sensor ta 'vultaġġ baxx u ċirkwit ta' proċessar jista 'jkollhom bżonn jimmonitorjaw kurrenti kbar u varjabbli ħafna f', pereżempju, ċirkwit tas-sewqan tal-mutur. Dawn il-kurrenti kbar li jinbidlu malajr iwasslu għal varjazzjonijiet konsiderevoli fil-vultaġġ fil-mogħdija tar-ritorn. Sensor tal-effett Hall jippermetti lis-sistema kemm tissorvelja l-kurrent tas-sewqan kif ukoll tipproteġi ċ-ċirkwit tas-sensor ta 'preċiżjoni għolja minn dawn il-varjazzjonijiet detrimentali tal-art.
Vultaġġ tal-Modalità Komuni
Applikazzjoni importanti oħra għas-sensuri tal-effett Hall hija l-kejl tal-kurrent li jinvolvi vultaġġi għoljin. F'ċirkwit ta 'sens tal-kurrent reżistenti, amplifikatur differenzjali jkejjel id-differenza fil-vultaġġ bejn naħa waħda ta' resistor u l-oħra. Tqum problema, madankollu, meta dawn il-vultaġġi jkunu kbar meta mqabbla mal-potenzjal tal-art:
L-amplifikaturi tal-ħajja reali għandhom "firxa ta 'modalità komuni" limitata, li jfisser li l-apparat mhux se jaħdem sew meta l-vultaġġi ta' input, għalkemm żgħar relattivi għal xulxin, huma kbar wisq meta mqabbla mal-art. Firxiet ta 'modalità komuni ta' amplifikaturi b'sens ta 'kurrent tipikament ma jestendux lil hinn minn 80 jew 100 V. Sensuri tal-effett Hall, min-naħa l-oħra, jistgħu jikkonvertu kurrent għal vultaġġ mingħajr referenza għall-potenzjal tal-art taċ-ċirkwit imkejjel. Konsegwentement, sakemm il-vultaġġi ma jkunux kbar biżżejjed biex jikkawżaw ħsara fiżika, il-vultaġġ tal-modalità komuni ma jaffettwax it-tħaddim ta 'apparat tal-effett Hall.

Meta kurrent elettriku jgħaddi minn kwalunkwe materjal, l-elettroni fil-kurrent naturalment jimxu f'linja dritta, bl-elettriku joħloq il-kamp manjetiku tiegħu stess hekk kif jiċċarġja.
Jekk il-materjal iċċarġjat bl-elettriku jitqiegħed bejn l-arbli ta 'kalamita permanenti, minflok ma jiċċaqlaq f'linja dritta, l-elettroni minflok jiddevjaw f'mogħdija mgħawġa hekk kif jimxu permezz tal-materjal. Dan jiġri minħabba li l-kamp manjetiku tagħhom stess qed jirreaġixxi għall-kamp kontrastanti tal-kalamita permanenti.
Bħala riżultat ta 'dan il-moviment mgħawweġ ġdid, aktar elettroni huma mbagħad preżenti fuq naħa waħda tal-materjal iċċarġjat bl-elettriku. Permezz ta 'dan, differenza potenzjali (jew vultaġġ) imbagħad tidher madwar il-materjal f'angoli retti mal-kamp manjetiku, kemm mill-kalamita permanenti kif ukoll mill-fluss tal-kurrent elettriku.
Allura, kif jaħdem sensor tal-effett Hall?
Bl-użu ta 'semikondutturi (bħal silikon), is-sensuri tal-effett Hall jaħdmu billi jkejlu l-vultaġġ li qed jinbidel meta l-apparat jitqiegħed f'kamp manjetiku. Fi kliem ieħor, ladarba sensor tal-effett Hall jiskopri li issa jinsab f'kamp manjetiku, ikun jista 'jħoss il-pożizzjoni tal-oġġetti.
Sensuri u kalamiti tal-effett Hall
Il-kalamiti huma intrinsiċi għas-sensuri tal-effett Hall, li huma attivati bil-preżenza ta 'kamp manjetiku estern. L-apparat imbagħad ikun jista 'jħoss hekk kif oġġett jiċċaqlaq jew eqreb jew aktar 'il bogħod, biss permezz tal-qawwiet differenti tal-kamp manjetiku.
Bħala eżempju, jekk sensor tal-effett Hall ikun imqiegħed f'qafas tal-bieb u kalamita fuq il-bieb, is-senser ikun jista 'jiskopri meta l-bieb ikun miftuħ jew magħluq permezz tal-preżenza tal-kamp manjetiku.
Il-kampi manjetiċi kollha għandhom żewġ karatteristiċi importanti. L-ewwelnett, dik li tissejjaħ "densità tal-fluss", li tirreferi għall-ammont ta 'fluss manjetiku li jgħaddi minn żona ta' unità, u t-tieni, il-kalamiti kollha għandhom żewġ polaritajiet (il-poli tat-Tramuntana u tan-Nofsinhar).
Is-sinjal tal-ħruġ li joħroġ minn sensor tal-effett Hall jirrappreżenta d-densità ta 'kamp manjetiku madwar l-apparat. Is-sensuri tal-effett Hall għandhom limitu ssettjat minn qabel, u meta d-densità tal-fluss manjetiku taqbeż dan il-limitu, l-apparat ikun kapaċi jiskopri l-kamp manjetiku billi jiġġenera output imsejjaħ "Vultaġġ Hall".
Is-sensuri tal-effett Hall kollha għandhom biċċa rqiqa ta 'materjal semikonduttur ġewwa fihom, li jgħaddi kurrent elettriku kontinwu minnu nnifsu biex jiġġenera kamp manjetiku. Meta l-apparat jitqiegħed ħdejn kalamita esterna, il-fluss manjetiku jeżerċita forza fuq il-materjal semikonduttur, Din il-forza tikkawża moviment ta 'elettroni, toħloq vultaġġ Hall li jista' jitkejjel u jattiva s-sensor tal-effett Hall.
Il-vultaġġ Hall tal-ħruġ mis-sensor tal-effett Hall huwa direttament proporzjonali għas-saħħa tal-kamp manjetiku li jgħaddi mill-materjal semikonduttur. Ħafna drabi, dan il-vultaġġ tal-ħruġ huwa pjuttost żgħir - ugwali għal ftit mikrovolts biss - b'ħafna apparati tal-effett Hall inklużi amplifikaturi DC integrati, flimkien ma 'ċirkuwiti ta' swiċċjar loġiku u regolaturi tal-vultaġġ, li qegħdin hemm biex jgħinu biex itejbu s-sensittività (u għalhekk l-effettività) tal-apparat.
L-effett Hall jista 'jiġi osservat meta l-kombinazzjoni ta' kamp manjetiku permezz ta 'kampjun u kurrent tul it-tul tal-kampjun toħloq kurrent elettriku perpendikolari kemm għall-kamp manjetiku kif ukoll għall-kurrent, li mbagħad joħloq vultaġġ trasversali perpendikolari għat-tnejn. Il-prinċipju sottostanti huwa l-forza ta 'Lorentz: il-forza fuq ħlas ta' punt minħabba kampi elettromanjetiċi
Il-kejl tal-effett Hall huwa imprezzabbli għall-ikkaratterizzazzjoni tal-materjali semikondutturi kemm jekk huma bbażati fuq is-silikon, semikondutturi komposti, materjali ta 'film irqiq għal ċelloli solari, jew materjali nanoskala bħall-graffen. Il-kejl ikopri reżistenza baxxa (materjali semikondutturi drogati ħafna, superkondutturi ta 'temperatura għolja, semikondutturi manjetiċi dilwiti, u materjali GMR/TMR) u materjali semikondutturi ta' reżistenza għolja, inklużi GaAs semi-insulanti, nitrur tal-gallju u tellurur tal-kadmju.
Sistema ta 'kejl tal-effett Hall hija utli għad-determinazzjoni ta' diversi parametri materjali, iżda dik primarja hija l-vultaġġ Hall (VH). Il-mobilità tat-trasportatur, il-konċentrazzjoni tat-trasportatur (n), il-koeffiċjent Hall (RH), ir-reżistività, il-manjetoreżistenza (RB), u t-tip ta 'konduttività tat-trasportatur (N jew P) huma kollha derivati mill-vultaġġ Hall.
Hekk kif ir-riċerkaturi jiżviluppaw ICs tal-ġenerazzjoni li jmiss u materjali semikondutturi aktar effiċjenti, huma partikolarment interessati f'materjali b'mobilità għolja ta 'trasportatur, li huwa dak li qanqal ħafna mill-interess fil-grafene. Din il-forma ta 'atomu-ħxuna ta' karbonju turi l-effett Sala quantum u, bħala riżultat, il-fluss tal-kurrent tal-elettroni relativistic. Ir-riċerkaturi jqisu l-kejl tal-effett Hall bħala kruċjali għall-futur tal-industrija tal-elettronika
Materjali b'mobilità għolja ta 'trasportatur jippermettu li jinħolqu apparati li jiksbu fluss ta' kurrent massimizzat f'livelli ta 'enerġija aktar baxxi b'ħinijiet ta' swiċċjar aktar mgħaġġla u bandwidth ogħla. Manipulazzjoni tal-Liġi ta 'Ohm turi l-importanza tal-mobilità tat-trasportatur fil-massimizzazzjoni tal-kurrent. Il-kurrent huwa direttament proporzjonali għall-mobilità tat-trasportatur
L-għażliet għall-massimizzazzjoni tal-fluss tal-kurrent permezz ta 'apparat jinkludu żieda fil-vultaġġ, konċentrazzjoni ta' trasportatur ta 'ċarġ, iż-żona trasversali tal-kampjun, jew il-mobilità tat-trasportaturi ta' ċarġ. Dawn kollha ħlief l-aħħar għandhom żvantaġġi serji.
Kejl tal-Mobilità
L-ewwel pass fid-determinazzjoni tal-mobilità tat-trasportatur huwa li tkejjel il-vultaġġ Hall (VH) billi tisforza kemm kamp manjetiku perpendikolari għall-kampjun (B) kif ukoll kurrent minn ġol-kampjun (I). Din il-kombinazzjoni toħloq kurrent trasversali. Il-potenzjal li jirriżulta (VH) huwa mkejjel madwar l-apparat. Huwa meħtieġ ukoll kejl preċiż kemm tal-ħxuna tal-kampjun (t) kif ukoll tar-reżistenza tiegħu (r). Ir-reżistività tista' tiġi determinata bl-użu ta' sonda b'erba' punti jew it-teknika ta' kejl van der Pauw. B'dawn il-ħames parametri biss (B, I, VH, t, u r-reżistenza), il-mobilità Hall tista' tiġi kkalkulata:
Kemm il-vultaġġi ta 'Hall kif ukoll ir-reżistività mkejla ta' van der Pauw huma tipikament pjuttost żgħar, għalhekk il-kejl it-tajjeb u t-tekniki tal-medja huma kritiċi għal riżultati ta 'mobilità preċiżi.
Is-sensur tal-effett Hall jew it-transducer tal-effett Hall huwa sensor integrat ibbażat fuq l-effett Hall u magħmul minn element Hall u ċ-ċirkwit awżiljarju tiegħu. Is-sensorju tas-sala huwa użat ħafna fil-produzzjoni industrijali, it-trasport u l-ħajja ta 'kuljum. Mill-istruttura interna tas-sensor tas-sala, jew fil-proċess ta 'użu, issib li l-kalamita permanenti hija parti importanti tax-xogħol.
L-effett Hall huwa essenzjalment id-deflessjoni ta 'partiċelli ċċarġjati li jiċċaqilqu kkawżati mill-forza ta' Lorentz fil-kamp manjetiku. Meta partiċelli ċċarġjati (elettroni jew toqob) huma ristretti f'materjali solidi, din id-deflessjoni twassal għall-akkumulazzjoni ta 'karigi pożittivi u negattivi fid-direzzjoni perpendikolari għall-kurrent u l-kamp manjetiku, u b'hekk jiffurmaw kamp elettriku trasversali addizzjonali.
Aħna nafu li meta l-elettroni jiċċaqilqu f'kamp manjetiku, ikunu affettwati mill-forza ta 'Lorentz. Bħal hawn fuq, ejja l-ewwel inħarsu lejn l-istampa fuq ix-xellug. Meta l-elettron jiċċaqlaq 'il fuq, il-kurrent iġġenerat minnu jimxi 'l isfel. Ukoll, ejja nużaw ir-regola tax-xellug, ħalli l-linja sensing manjetika tal-kamp manjetiku B (maqtula fl-iskrin) tippenetra fil-pala ta 'l-idejn, jiġifieri, il-pala ta' l-id hija 'l barra, u pponta erba' swaba lejn il- direzzjoni kurrenti, jiġifieri, erba 'punti 'l isfel. Imbagħad, id-direzzjoni tal-kbir hija d-direzzjoni tal-forza tal-elettron. L-elettroni huma sfurzati lejn il-lemin, għalhekk il-ħlas fil-pjanċa rqiqa se jxaqleb lejn naħa waħda taħt l-azzjoni tal-kamp manjetiku estern. Jekk l-elettron jinklina lejn il-lemin, se tiġi ffurmata differenza potenzjali fuq in-naħat tax-xellug u tal-lemin. Kif muri fil-figura fuq il-lemin, jekk il-voltmeter ikun imqabbad man-naħat tax-xellug u tal-lemin, il-vultaġġ jiġi skopert. Dan huwa l-prinċipju bażiku tal-induzzjoni tas-sala. Il-vultaġġ misjub jissejjaħ vultaġġ indott sala. Jekk il-kamp manjetiku estern jitneħħa, il-vultaġġ Hall jisparixxi. Jekk rappreżentat minn immaġni, l-effett Hall huwa bħall-figura li ġejja:
I: Direzzjoni kurrenti,
B: Direzzjoni tal-kamp manjetiku estern,
V: Vultaġġ Hall, u t-tikek żgħar fil-kaxxa jistgħu jitqiesu bħala elettroni.
Mill-prinċipju tax-xogħol tas-sensor Hall, jista 'jinstab li s-sensor tal-effett Hall huwa sensor attiv, li jrid jeħtieġ provvista ta' enerġija esterna u kamp manjetiku biex jaħdem. Meta wieħed iqis ir-rekwiżiti ta 'volum żgħir, piż ħafif, konsum baxx ta' enerġija u użu konvenjenti fl-applikazzjoni tas-sensor, tintuża kalamita permanenti sempliċi aktar milli elettrokalamita kumplessa biex tforni l-kamp manjetiku estern. Barra minn hekk, fl-erba 'tipi ewlenin ta' kalamiti permanenti, kalamiti ta 'art rari SmCo u NdFeB għandhom il-vantaġġi bħal proprjetajiet manjetiċi għoljin u stabbiltà tax-xogħol stabbli, li jistgħu jippermettu transducer jew sensor tal-effett Hall ta' prestazzjoni għolja biex jilħqu preċiżjoni, sensittività u kejl affidabbli. Għalhekk NdFeB u SmCo jużaw aktar bħala kalamiti tat-transducer tal-effett Hall.

Fabbrika tagħna
Dexing Magnet jinsab fil-belt ta 'Xiamen, iċ-Ċina li hija peniżola sabiħa u port tal-baħar internazzjonali, bil-fabbrika f'Jiangsu, Zhejiang Ċina, twaqqfet fl-1985, l-identità ta' qabel hija fabbrika militari waħda, tirriċerka u tiżviluppa partijiet ta 'komunikazzjoni, dan faċilità ġiet akkwistata aktar tard mill-Grupp Dexing fl-1995.



FAQ
Bħala wieħed mill-manifatturi ewlenin tas-sistema tal-kejl tal-effett tas-sala u l-fornituri fiċ-Ċina, aħna nilqgħu bi pjaċir li tixtri sistema ta 'kejl tal-effett tas-sala personalizzata mill-fabbrika tagħna. It-tagħmir kollu huwa ta 'kwalità għolja u prezz kompetittiv.












