ホール効果とは何ですか？ホール効果センサーはどのように機能しますか

ホール効果磁気センサーの基本的なホール要素は、ほとんどの場合、ガウスあたりわずか数マイクロボルトの非常に小さな電圧を提供するため、これらのデバイスは通常、高利得増幅器を内蔵して製造されています。

ホール効果センサーには2つのタイプがあり、1つはアナログ出力を提供し、もう1つはデジタル出力を提供します。アナログセンサーは、電圧レギュレーター、ホールエレメント、アンプで構成されています。回路図から、センサーの出力はアナログであり、ホール素子の出力または磁場の強さに比例していることがわかります。これらのタイプのセンサーは、連続的な線形出力のため、近接度の測定に適しており、使用されます。

一方、デジタル出力センサーは、「オン」または「オフ」の2つの出力状態のみを提供します。これらのタイプのセンサーには、回路図に示されているように、追加の要素があります。これがシュミットトリガーで、ヒステリシスまたは2つの異なるしきい値レベルを提供するため、出力は高または​​低になります。シュミットトリガーの仕組みの詳細については、私の特定のチュートリアルを確認してください。

このタイプのセンサーの例は、ホール効果スイッチです。これらは、たとえば3DプリンターやCNCマシンのリミットスイッチとして、また産業用自動化システムの検出と位置決めによく使用されます。

これらのセンサーの他の最新のアプリケーションは、ホイール/ローター速度またはRPMの測定、およびエンジンシステム内のクランクシャフトまたはカムシャフトの位置の決定です。これらのセンサーは、回転シャフトに取り付けられた歯付きディスクの近くに配置されたホール素子と永久磁石で構成されています。

センサーとディスクの歯の間のギャップは非常に小さいため、歯がセンサーの近くを通過するたびに周囲の磁場が変化し、センサーの出力が高または低になります。したがって、センサーの出力は方形波信号であり、回転シャフトのRPMの計算に簡単に使用できます。