හෝල් ප්‍රයෝග සංවේදකය හෝ හෝල් ප්‍රයෝග පරිවර්තකය යනු හෝල් ආචරණය මත පදනම් වූ සහ ශාලා මූලද්‍රව්‍ය සහ එහි සහායක පරිපථයෙන් සමන්විත වූ ඒකාබද්ධ සංවේදකයකි. හෝල් සංවේදකය කාර්මික නිෂ්පාදනය, ප්‍රවාහනය සහ එදිනෙදා ජීවිතයේදී බහුලව භාවිතා වේ. ශාලා සංවේදකයේ අභ්‍යන්තර ව්‍යුහයෙන් හෝ භාවිතයේ ක්‍රියාවලියේදී ඔබට එය සොයාගත හැකියස්ථිර චුම්බකවැදගත් වැඩ කොටසකි. හෝල් සංවේදක සඳහා ස්ථිර චුම්බක අවශ්‍ය වන්නේ ඇයි?
පළමුවෙන්ම, Hall sensor, Hall Effect හි ක්‍රියාකාරී මූලධර්මයෙන් ආරම්භ කරන්න. Hall Effect යනු විද්යුත් චුම්භක ආචරණයක් වන අතර එය ඇමරිකානු භෞතික විද්‍යාඥ එඩ්වින් හර්බට් හෝල් (1855-1938) විසින් 1879 දී ලෝහවල සන්නායක යාන්ත්‍රණය අධ්‍යයනය කිරීමේදී සොයා ගන්නා ලදී. ධාරාව බාහිර චුම්බක ක්ෂේත්‍රයට ලම්බකව සන්නායකය හරහා ගමන් කරන විට, වාහකය අපගමනය වන අතර, ධාරා සහ චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ දිශාවට ලම්බකව අතිරේක විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සන්නායකයේ දෙපසම විභව වෙනසක් ඇති වේ. මෙම සංසිද්ධිය හෝල් ආචරණය වන අතර එය ශාලා විභව වෙනස ලෙසද හැඳින්වේ.
හෝල් ආචරණය යනු චුම්භක ක්ෂේත්‍රයේ Lorentz බලය නිසා ඇතිවන චලිත ආරෝපිත අංශුවල අපගමනයයි. ආරෝපිත අංශු (ඉලෙක්ට්‍රෝන හෝ සිදුරු) ඝන ද්‍රව්‍ය තුළ සීමා වූ විට, මෙම අපගමනය ධාරා සහ චුම්බක ක්ෂේත්‍රයට ලම්බකව දිශාවට ධන සහ සෘණ ආරෝපණ සමුච්චය වීමට හේතු වන අතර එමඟින් අතිරේක තීර්යක් විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක් සාදයි.
ඉලෙක්ට්‍රෝන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක චලනය වන විට ඒවාට Lorentz බලයෙන් බලපෑම් එල්ල වන බව අපි දනිමු. ඉහත පරිදි, අපි මුලින්ම වම් පස ඇති පින්තූරය දෙස බලමු. ඉලෙක්ට්‍රෝනය ඉහළට ගමන් කරන විට එයින් ජනනය වන ධාරාව පහළට ගමන් කරයි. හොඳයි, අපි වම් අත රීතිය භාවිතා කරමු, චුම්බක ක්ෂේත්‍ර B හි චුම්බක සංවේදක රේඛාව (තිරය තුළට වෙඩි තබා) අතේ ඇතුලට විනිවිද යාමට ඉඩ හරින්න, එනම් අතේ අත පිටතට ගොස් ඇඟිලි හතරක් ඇඟිල්ලට යොමු කරන්න. වත්මන් දිශාව, එනම් ලකුණු හතරක් පහළට. එවිට, මාපටැඟිල්ලේ දිශාව ඉලෙක්ට්‍රෝනයේ බල දිශාවයි. ඉලෙක්ට්‍රෝන දකුණට බල කෙරෙනු ඇත, එබැවින් තුනී තහඩුවේ ආරෝපණය බාහිර චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ එක් පැත්තකට නැඹුරු වේ. ඉලෙක්ට්‍රෝනය දකුණට ඇල වුවහොත් වම් සහ දකුණු දෙපස විභව වෙනසක් ඇතිවේ. දකුණු පස ඇති රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, වෝල්ට්මීටරය වම් සහ දකුණු පැතිවලට සම්බන්ධ කර ඇත්නම්, වෝල්ටීයතාවය අනාවරණය වේ. ශාලාව ප්‍රේරණය කිරීමේ මූලික මූලධර්මය මෙයයි. හඳුනාගත් වෝල්ටීයතාව ශාලාව ප්‍රේරිත වෝල්ටීයතාව ලෙස හැඳින්වේ. බාහිර චුම්බක ක්ෂේත්රය ඉවත් කළහොත්, ශාලාවේ වෝල්ටීයතාවය අතුරුදහන් වේ. රූපයකින් නිරූපණය කරන්නේ නම්, හෝල් ආචරණය පහත රූපයට සමාන වේ:
i: වත්මන් දිශාව, B: බාහිර චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ දිශාව, V: ශාලාවේ වෝල්ටීයතාවය සහ කොටුවේ ඇති කුඩා තිත් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලෙස සැලකිය හැක.
හෝල් සංවේදකයේ ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය අනුව, හෝල් ප්‍රයෝග සංවේදකය ක්‍රියාකාරී සංවේදකයක් බව සොයා ගත හැකි අතර, එය ක්‍රියා කිරීමට බාහිර බල සැපයුම සහ චුම්බක ක්ෂේත්රය අවශ්‍ය වේ. කුඩා පරිමාව, අඩු බර, අඩු බලශක්ති පරිභෝජනය සහ සංවේදකයේ යෙදීමෙහි පහසු භාවිතය යන අවශ්යතා සැලකිල්ලට ගනිමින්, බාහිර චුම්බක ක්ෂේත්රය සැපයීම සඳහා සංකීර්ණ විද්යුත් චුම්භකයක් වෙනුවට සරල ස්ථිර චුම්බකයක් භාවිතා කරයි. එපමණක් නොව, ස්ථිර චුම්බක වර්ග හතරෙහි,SmCoසහNdFeB දුර්ලභ පෘථිවියචුම්බකවලට ඉහළ චුම්බක ගුණ සහ ස්ථායී ක්‍රියාකාරී ස්ථායිතාව වැනි වාසි ඇත, එමඟින් ඉහළ කාර්ය සාධනයක් සහිත හෝල් ආචරණ පරිවර්තකය හෝ සංවේදකය නිරවද්‍යතාව, සංවේදීතාව සහ විශ්වාසනීය මිනුම් වෙත ළඟා විය හැක. එබැවින් NdFeB සහ SmCo වැඩිපුර භාවිතා කරයිශාලාවේ බලපෑම පරිවර්තක චුම්බක.
පසු කාලය: සැප්-10-2021