Jeg har undersøgt, hvordan et hjul eller en krumtapføler fungerer i køretøjer og har svært ved at finde en hård sandhed.
Jeg tror, jeg forstår, hvordan det fungerer simpelthen. At sensoren registrerer en ændring i magnetfeltet og dermed frembringer en hallspænding. Billedet nedenfor giver mening. Men hvad sker der internt?
Jeg har set andre billeder, der viser en magnet inde i sensor og dermed frembringe et magnetfelt. Så når metalrotoren eller kranken kommer tæt på sensoren, er magnetfeltet reduceret eller ændret nok til derefter at afbryde sensoren? Vil producere et magnetfelt i slutningen af sensoren derfor frembringe et signal?
Sådan
Fra” How to Mechatronics “Youtube-kanal.
I sidste ende, hvad er magnetfeltet omkring sensoren gør det, der udløser sensoren?
Kommentarer
Men jeg var nysgerrig efter, hvordan magneten og rotoren interagerer for at ændre feltet for at producere et signal.
Dette type sensor kaldes en “sensor med variabel reluktans”.
Magnetfelter danner sløjfer, og du kan tænke på stien, som feltet følger, som et “magnetisk kredsløb”. Kredsløbet inkluderer en permanent magent (svarende til et batteri) og materialer med varierende mængder modvilje (svarende til modstand). Stål har lav modvilje, mens luft har meget høj modvilje. Feltintensiteten er ækvivalent med strøm.
I dette tilfælde inkluderer kredsløbet magneten, gearet og de andre stålkonstruktioner, der holder dem i forhold til hinanden. Når tandhjulet roterer, øges og reduceres det med jævne mellemrum luftspalten i det magnetiske kredsløb, hvilket direkte falder og øges henholdsvis feltintensiteten, der passerer gennem Hall-sensoren. h2>
Magnetfeltet skifter en lille smule hver gang en tand på gearet går forbi.
Dette medfører en lille ændring i spændingen over hallsensoren.
Den lille spændingsændring forstærkes og føres derefter gennem en komparator, der udsender et dejligt firkantet signal hver gang det registrerer en tand.
Du burde virkelig se på hvordan hall-effekt sensorer fungerer.
Sådan fungerer det, er fascinerende, og effektens ekstreme lille størrelse (og hvad der kræves for at skabe en enkel, pålidelig, brugervenlig sensor) burde få dig til at sætte pris på opfindsomheden hos de usungne ingeniører, der får det til at “bare fungere.” .
Den grundlæggende effekt skyldes, at magneten afbøjer elektronerne, der bevæger sig i en retning gennem en leder. Det magiske felt får dem til at tage en let buet sti, som resulterer i, at flere elektroner flyder på siden. Resultatet er en spænding på tværs af lederen vinkelret på strømmen. (Omskrevet fra Wikipedia.)
Næsten enhver (relativt) pludselig ændring i magnetfeltet vil medføre en puls i output.
Hvis du tilslutter en sådan sensor så det kan fungere, kan du observere output med et oscilloskop.
Hvis du vinker en skruetrækkerspids hen over sensorens overflade, får du impulser.
Hvor langt skruetrækkeren (eller en anden magnetisk genstand) kan være fra sensoren afhænger af, hvor stærk magneten er, og hvor følsom hallsensoren er – hvilket er relateret til, hvordan tynd sensorens interne leder er. Tyndere er mere følsom.
De oprindelige eksperimenter brugte guldblad som leder i sensoren og temmelig høje strømme for at få en høj nok spænding til at kunne detekteres.
Svar
Der er hallsensorer med og uden magneter indeni. Hall-sensoren registrerer magnetfeltet og registrerer derfor den permanente magnet, der er placeret inde i sensoren. Når en jernholdig genstand, såsom en tandhjulstand i stål, kommer tæt på sensoren, får den flere af de permanente magnets magnetiske fluxledninger til at passere gennem spolen, hvilket i det væsentlige får agenten til at virke stærkere på hall-sensoren. Dette er hvad der bliver samlet op af Hall-sensoren.
Se følgende link for at finde ud af mere Sensor Shack – Hall-effekt sensorer