Sensore Hall

L'effetto Hall è la base per l'utilizzo di una tecnologia comune per la rilevazione di fase senza contatti dalle velocità di avvicinamento, di spostamento e di rotazione degli oggetti ferromagnetici.

Ciò che è un sensore Hall può essere inteso comprendendo l'essenza dei processi che si verificano in esso. Al momento in cui la corrente scorre attraverso il corpo della piastra nella direzione longitudinale, quando si verifica un campo magnetico sulle parti estreme della piastra nella direzione trasversale alla corrente, si forma una differenza di potenziale. È dovuto alla legge di Lorentz, che stabilisce il fatto che, a causa dell'influenza del campo magnetico, i caricatori tendono a spostarsi verso i bordi della piastra. La differenza potenziale risultante è in proporzione diretta alla grandezza del prodotto della forza di campo e dei vettori H • I.

In assenza di un campo magnetico, non c'è distorsione nel fascio di elettroni. Quando si verifica un campo magnetico , le forze di Lorentz partecipano alla deviazione di elettroni e portano ad una curvatura delle loro traiettorie. Queste traiettorie causano l'accumulo di cariche negative su un lato della piastra. Il lato opposto della piastra serve come luogo per accumulare una carica positiva non compensata. La concentrazione di cariche sulla superficie delle facce opposte della piastra provoca l'apparenza di un campo elettrico nella direzione trasversale, chiamata campo Hall. Il processo di accumulo delle cariche continua fino a che l'EMF trasversale che appare non compensa le forze create dal campo magnetico. Quindi si stabilisce il processo di stabilità, in cui gli elettroni si muovono in parallelo con i volti della piastra, proprio come in assenza di un campo magnetico.

Sensore Hall, materiali per la produzione

Il materiale a semiconduttore da cui deve essere fabbricato il sensore Hall dovrebbe essere il vettore di valori non solo elevati, ma anche bassi come i valori dipendenti dalla temperatura del coefficiente noto come la costante Hall e le capacità mobili dei portatori attuali. Per implementare la scelta del materiale semiconduttore (l'obiettivo – creare un sensore Hall) dovrebbe essere guidato dalla portata del suo utilizzo.

La costante Hall è determinata dalla necessità di misurare l' induzione del campo magnetico, la corrente attraverso il campione con il suo spessore installato. Avendo conoscenza del valore della costante Hall, è possibile stabilire la concentrazione dei carichi di carica nel corpo della piastra, che è inversamente proporzionale al prodotto della costante Hall con la carica elettronica.

Di solito, i semiconduttori con conduzione elettronica vengono utilizzati in quanto hanno una mobilità molto più elevata di portatori di carica rispetto a quelli che hanno conducibilità a p. È necessario sapere che le proprietà fisiche dei materiali a semiconduttore possono essere soggette a cambiamenti significativi, a seconda di quale tipo e quante impurità saranno introdotte in essi.

Sensore Hall, tecnologia di produzione

Per produrre una piastra a semiconduttore per l'utilizzo nel sensore Hall, è possibile effettuare quanto segue:

1. Viste una piastra cristallina Hall della forma desiderata da una singola barra di cristallo.

2. Ottenere una lastra Hall con il metodo di depositare sul substrato i più sottili strati di materiali dai semiconduttori.

L'ambito dei sensori Hall

L'utilizzo di sensori lineari Hall è ampiamente distribuito sotto forma di:

Sensori di corrente;

– azionamenti a velocità variabile;

– schemi di controllo e protezione dei motori elettrici;

– sensori di posizione;

– sensori di flusso;

– motori DC senza spazzole;