Wat is een Hall-effect sensor?
Een Hall-effect sensor is een klein apparaat, gemonteerd op een printplaat, die een magnetisch veld kan meten. Het is ontworpen rond de principes van het Hall-effect, waarbij een magnetisch veld loodrecht op een elektrische stroom op een circuit aan de andere kant spanning produceert. De sensor kan de vorm hebben van een enkele chip, samen met componenten om temperatuurveranderingen te compenseren. Een versterker voor het signaal is ook nodig om nauwkeurige metingen uit te voeren. Analoge en digitale output Hall-effect sensoren zijn beschikbaar, en beide worden gebruikt in computer-, auto- en industriële besturingssystemen.
In een analoge Hall-effect sensor is de spanning van de uitgang altijd direct gerelateerd aan het magnetische veld, dat positief of negatief kan zijn. De spanning stijgt met de intensiteit van het magnetische veld en als er geen veld is ingeschakeld, vertegenwoordigt een nulspanning de waarde van de stroom die erdoorheen gaat. De output versus input van een sensor wordt beschreven door de overdrachtsfunctie die de output zonder magnetische velden, gevoeligheid en zijn outputbereik voor zijn rekening neemt.
Met een digitale output Hall-effect sensor wordt de output alleen gedefinieerd door aan en uit toestanden. Een analoge sensor kan worden omgezet in een digitale sensor met behulp van een specifiek circuit, het Schmitt-triggercircuit. De toestanden veranderen alleen wanneer een vooraf bepaald niveau wordt bereikt; anders zal de output niet toenemen of afnemen tenzij het magnetische veld aanzienlijk genoeg verandert. Ook kunnen digitale sensoren worden gevoed door benodigdheden die al dan niet gereguleerd zijn, afhankelijk van waar ze voor worden gebruikt.
Een klein geïntegreerd circuitpakket is alles wat nodig is om een Hall-effect sensor samen met de bijbehorende elektronica te huisvesten. De werkelijke sensoren zijn bijna te klein om te zien en kunnen overal op een printplaat worden geplaatst. Tegelijkertijd kunnen ze schokken, trillingen en extreme temperatuurbereiken verdragen, dus Hall-effect sensoren kunnen worden gebruikt voor snelheidsdetectie in industriële besturingssystemen. Ze kunnen ook de sterkte en richting van een magnetisch veld detecteren, waardoor richtingsdetectie mogelijk is. Gebruik als positiesensor is ook mogelijk.
Elektronica met een Hall-effect sensor is opgenomen in auto rem- en ontstekingssystemen. Mobiele telefoons en andere draagbare apparaten hebben ze ook om verschillende functies en toepassingen te verbeteren die positie-, beweging- en snelheidsdetectie vereisen. Hall-effect sensoren kosten ook minder dan vergelijkbare sensoren, dus elektronica kan economisch worden verkregen en ontwikkeld.