Cảm biến Hall là gì? Nguyên lý làm việc và ứng dụng

Cảm biến Hall là một loại cảm biến sử dụng hiệu ứng Hall để phát hiện sự hiện diện và độ lớn của từ trường. Hiệu ứng Hall được gây ra do bản chất của dòng điện trong vật dẫn. Trong bài này, chúng ta sẽ tìm hiểu cảm biến Hall là gì, nguyên lý làm việc và ứng dụng của của cảm biến Hall.

Cảm biến Hall là gì?

Cảm biến Hall là một loại cảm biến từ trường ở trạng thái rắn có thể phát hiện sự hiện diện và cường độ của từ trường. Điện áp đầu ra của cảm biến Hall tỷ lệ thuận với cường độ của từ trường. Cảm biến Hall được sử dụng cho các ứng dụng chuyển đổi khoảng cách, định vị, phát hiện tốc độ và cảm biến hiện tại.

Ở dạng đơn giản nhất, cảm biến hoạt động như một bộ chuyển đổi tương tự, trực tiếp trả về điện áp. Với một từ trường đã biết, khoảng cách của nó từ đĩa Hall là có thể được xác định. Dùng các nhóm cảm biến, có thể suy ra vị trí tương đối của nam châm.

Thông thường, cảm biến Hall được kết hợp với mạch điện cho phép thiết bị hoạt động ở chế độ kỹ thuật số (bật / tắt) và có thể được gọi là công tắc trong cấu hình này.

Nguyên lý làm việc của cảm biến Hall

Cảm biến Hall hoạt động dựa trên hiệu ứng Hall. Khi một dòng điện chạy qua bất kỳ vật liệu nào, các electron trong dòng điện sẽ chuyển động theo đường thẳng một cách tự nhiên, với dòng điện sẽ tạo ra từ trường riêng khi nó tích điện.

Nếu vật nhiễm điện được đặt giữa các cực của nam châm vĩnh cửu, thay vì chuyển động theo đường thẳng, các electron sẽ lệch thành một đường cong khi chúng di chuyển qua vật liệu đó. Điều này xảy ra vì từ trường của chúng phản ứng với từ trường tương phản của nam châm vĩnh cửu.

Kết quả của chuyển động cong mới này, nhiều electron hơn hiện diện ở một mặt của vật liệu mang điện. Thông qua đó, một hiệu điện thế sau đó sẽ xuất hiện trên vật liệu ở góc vuông với từ trường, từ trường nam châm vĩnh cửu và dòng điện.

Các ứng dụng của cảm biến Hall

Các ứng dụng của cảm biến Hall như sau:

• Khi được sử dụng kết hợp với phát hiện ngưỡng, chúng hoạt động như công tắc.
• Chúng được sử dụng trong các ứng dụng cực kỳ đáng tin cậy như bàn phím.
• Cảm biến Hall được sử dụng để đo thời gian tốc độ bánh xe và trục.
• Chúng được sử dụng để phát hiện vị trí của nam châm vĩnh cửu trong động cơ điện một chiều không chổi than.

• Cảm biến Hall được nhúng trong thiết bị điện tử kỹ thuật số cùng với đầu dò tuyến tính.
• Cảm biến nơi có từ trường trong các ứng dụng công nghiệp.
• Được sử dụng trong điện thoại thông minh để kiểm tra xem phụ kiện nắp gập đã được đóng lại chưa.
• Đo dòng điện một chiều không tiếp xúc trong máy biến dòng
• Được sử dụng như một cảm biến để phát hiện mức nhiên liệu trong xe.

Những ví dụ cho việc ứng dụng cảm biến Hall như máy biến dòng, cảm biến vị trí, phụ kiện Galaxy S4, cảm biến tiệm cận, phát hiện tốc độ, công tắc bàn phím, máy tính, ứng dụng cảm biến dòng điện, máy đo tốc độ, hệ thống chống bó cứng phanh, từ kế, động cơ DC, ổ đĩa,..

Trên đây, chúng tôi đã nêu ra những thông tin cần thiết của hiệu ứng Hall. Hy vọng nó sẽ hữu ích cho bạn đọc.