हॉल इफेक्ट सेंसर

से गुजरते हुए दो मैग्नेट होते हैं के साथ इंजन प्रशंसक

एक  हॉल इफ़ेक्ट सेंसर  (या बस  हॉल सेंसर )  सेंसर  का एक प्रकार है जो   हॉल प्रभाव  का उपयोग करके   चुंबकीय क्षेत्र  की उपस्थिति और परिमाण का पता लगाता है।एक हॉल सेंसर का आउटपुट   वोल्टेज  सीधे क्षेत्र की ताकत के लिए आनुपातिक है।इसका नाम अमेरिकन फिजिसिस्ट   एडविन हॉल  के लिए रखा गया है

हॉल सेंसर का उपयोग  निकटता संवेदन,    पोजिशनिंग ,    स्पीड डिटेक्शन , और   वर्तमान सेंसिंग  अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है अक्सर, एक हॉल सेंसर को बाइनरी   स्विच  के रूप में कार्य करने के लिए दहलीज का पता लगाने के साथ जोड़ा जाता है।आमतौर पर औद्योगिक अनुप्रयोगों में देखा जाता है जैसे कि चित्रित   वायवीय सिलेंडर , वे उपभोक्ता उपकरणों में भी उपयोग किए जाते हैं;उदाहरण के लिए, कुछ   कंप्यूटर प्रिंटर  एस उन्हें लापता कागज और खुले कवर का पता लगाने के लिए उपयोग करते हैं।कुछ 3 डी प्रिंटर फिलामेंट की मोटाई को मापने के लिए उनका उपयोग करते हैं।

हॉल सेंसर आमतौर पर पहियों और शाफ्ट की गति के समय का उपयोग किया जाता है, जैसे कि  आंतरिक दहन इंजन    इग्निशन टाइमिंग,   टैकोमीटर  एस और   एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम  एस।स्थायी चुंबक की स्थिति का पता लगाने के लिए उनका उपयोग   ब्रशलेस डीसी इलेक्ट्रिक मोटर  एस में किया जाता है।दो समान रूप से स्पेस मैग्नेट के साथ चित्रित पहिया में, सेंसर से वोल्टेज प्रत्येक क्रांति के लिए दो बार चोटियों पर होता है।इस व्यवस्था का उपयोग आमतौर पर    डिस्क ड्राइव  की गति को विनियमित करने के लिए किया जाता है।

कार्य सिद्धांत
एक हॉल सेंसर में, एक करंट को धातु की एक पतली पट्टी पर लागू किया जाता है।वर्तमान की दिशा के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में, चार्ज वाहक को  लोरेंत्ज़ फोर्स  द्वारा विक्षेपित किया जाता है, जो पट्टी के दोनों पक्षों के बीच   विद्युत क्षमता  (  वोल्टेज ) में अंतर पैदा करता है।यह वोल्टेज अंतर (हॉल वोल्टेज) चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के लिए आनुपातिक है

हॉल प्रभाव सेंसर स्थैतिक (गैर-चेंजिंग) चुंबकीय क्षेत्रों का जवाब देते हैं।यह   इंडक्टिव सेंसर  से एक महत्वपूर्ण अंतर है, जो केवल क्षेत्रों में परिवर्तन का जवाब देता है।

हॉल जांच
एक हॉल जांच एक उपकरण है जो एक चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को सीधे मापने के लिए एक कैलिब्रेटेड हॉल प्रभाव सेंसर का उपयोग करता है।चूंकि चुंबकीय क्षेत्रों में एक दिशा के साथ -साथ एक परिमाण भी होता है, एक हॉल जांच से परिणाम अभिविन्यास पर निर्भर होते हैं, साथ ही साथ स्थिति, जांच के।

सामग्री
हॉल इफ़ेक्ट सेंसर की संवेदनशीलता का निर्धारण करने वाला प्रमुख कारक उच्च  इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी  है।नतीजतन, निम्नलिखित सामग्री विशेष रूप से हॉल प्रभाव सेंसर के लिए उपयुक्त हैं


 * गैलियम आर्सेनाइड (GAAS),
 * इंडियम आर्सेनाइड (INAS),
 * इंडियम फॉस्फाइड (INP),
 * इंडियम एंटिमोनाइड (INSB),
 * ग्राफीन ।

सिग्नल प्रोसेसिंग और इंटरफ़ेस
हॉल सेंसर रैखिक  ट्रांसड्यूसर  हैं।इस तरह के सेंसर को सेंसर आउटपुट सिग्नल को संसाधित करने के लिए एक रैखिक सर्किट की आवश्यकता होती है।यह सर्किट सेंसर के लिए ड्राइव वोल्टेज प्रदान करता है और इसका उपयोग आउटपुट सिग्नल को बढ़ाने के लिए किया जाता है।कुछ मामलों में, रैखिक सर्किट हॉल सेंसर के ऑफसेट वोल्टेज को रद्द कर सकता है।इसके अलावा, ड्राइविंग करंट का एसी मॉड्यूलेशन भी इस ऑफसेट वोल्टेज के प्रभाव को कम कर सकता है। रैखिक ट्रांसड्यूसर के साथ हॉल सेंसर आमतौर पर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एकीकृत होते हैं यह सेंसर विशेषताओं (जैसे तापमान-कुफिशन सुधार) और माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम के लिए डिजिटल इंटरफेसिंग के लिए उन्नत सुधारों को सक्षम बनाता है।कुछ   IC  हॉल सेंसर में एक एकीकृत    DSP  का उपयोग किया जाता है, जो सेंसर पैकेज के भीतर सीधे अधिक प्रसंस्करण तकनीकों की अनुमति दे सकता है  हॉल सेंसर इंटरफेस में इनपुट डायग्नोस्टिक्स, ट्रांसिएंट स्थितियों के लिए फॉल्ट प्रोटेक्शन और शॉर्ट/ओपन-सर्किट डिटेक्शन शामिल हो सकते हैं।यह हॉल सेंसर को वर्तमान को भी प्रदान और निगरानी कर सकता है।इन सुविधाओं को संभालने के लिए सटीक    आईसी  उत्पाद उपलब्ध हैं।

फायदे और नुकसान
हॉल सेंसर चुंबकीय क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला को मापने में सक्षम हैं, और क्षेत्र के परिमाण और अभिविन्यास दोनों के प्रति संवेदनशील हैं।जब इलेक्ट्रॉनिक स्विच के रूप में उपयोग किया जाता है, तो वे यांत्रिक विफलता के लिए कम प्रवण होते हैं, क्योंकि भौतिक भागों पर कोई पहनने नहीं होता है।उन्हें यांत्रिक स्विच की तुलना में उच्च आवृत्तियों पर भी संचालित किया जा सकता है

हॉल प्रभाव स्विच का उपयोग उच्च बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों वाले क्षेत्रों में नहीं किया जा सकता है।हॉल सेंसर पर्यावरणीय परिस्थितियों में परिवर्तन के कारण थर्मल बहाव के लिए प्रवण हो सकते हैं, और सेंसर के जीवनकाल में समय पर बहाव।

स्थिति संवेदन
बाइनरी स्विच के रूप में उपयोग किए जाने वाले हॉल सेंसर के सबसे आम औद्योगिक अनुप्रयोगों में से एक स्थिति संवेदन में है।हॉल सेंसर का उपयोग   ब्रशलेस डीसी मोटर  एस में रोटर की स्थिति को समझने और ट्रांजिस्टर को सही अनुक्रम में स्विच करने के लिए भी किया जाता है।हॉल इफ़ेक्ट पोजिशन सेंसर का एक और उदाहरण यह है कि स्मार्टफोन का कवर बंद है या नहीं    गैलेक्सी एस 4 एक्सेसरीज  देखें।

डायरेक्ट-करंट (डीसी) ट्रांसफॉर्मर
हॉल सेंसर का उपयोग  वर्तमान ट्रांसफार्मर  एस में   प्रत्यक्ष वर्तमान  के संपर्क रहित माप के लिए किया जा सकता है।ऐसे मामले में हॉल सेंसर वर्तमान कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय कोर में एक अंतराल में रखा गया है नतीजतन, डीसी   चुंबकीय प्रवाह  को मापा जा सकता है, और कंडक्टर में डीसी करंट की गणना की जा सकती है।

ऑटोमोटिव ईंधन-स्तरीय संकेतक
हॉल सेंसर का उपयोग कुछ मोटर वाहन ईंधन-स्तर के संकेतकों में किया जाता है।सेंसर का उपयोग ईंधन टैंक के भीतर एक अस्थायी तत्व की स्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।

कीबोर्ड स्विच
कंप्यूटर कीबोर्ड के लिए हॉल प्रभाव स्विच 1960 के दशक के अंत में एवरेट ए। वर्थमैन और जोसेफ टी। मौपिन द्वारा  हनीवेल  में विकसित किए गए थे उच्च विनिर्माण लागतों के कारण ये कीबोर्ड अक्सर एयरोस्पेस और सैन्य जैसे उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए आरक्षित होते थे।जैसे-जैसे बड़े पैमाने पर उत्पादन लागत में गिरावट आई है, उपभोक्ता मॉडल की बढ़ती संख्या उपलब्ध हो गई है।