홀소자의 동작원리
홀 소자의 작동 원리를 이해하기 위해 홀 효과에 대해 알아보는 것으로 시작해 보겠습니다. 홀 효과는 미국의 물리학자 홀이 1879년에 금속의 전도 메커니즘을 연구하는 동안 발견한 전자기 효과의 한 유형입니다. 전류가 외부 자기장에 수직인 반도체를 통과할 때 캐리어가 편향되고 전류와 자기장의 방향에 수직인 추가 전기장이 생성되어 반도체의 양쪽 끝에 전위차가 발생합니다. 이 현상은 홀 효과 또는 홀 전위차라고도 합니다.
홀 소자는 홀 효과를 기반으로 만들어진 홀 장치로, 자기장을 작동 매체로 사용하여 물체의 운동 매개변수를 디지털 전압 출력으로 변환하여 감지 및 스위칭 기능을 갖도록 합니다. 홀 소자의 기능에 따라 홀 선형 소자와 홀 스위칭 소자로 나눌 수 있습니다. 전자는 아날로그 신호를 출력하고 후자는 디지털 신호를 출력합니다. 01. 선형 홀 소자의 내부 구성 요소는 주로 전압 조정 회로, 선형 홀 소자 및 연산 증폭기를 포함합니다. 입력은 자기 유도 강도이고 출력은 입력량에 비례하는 전압입니다. 이러한 유형의 회로는 감도가 높고 선형성이 뛰어나 다양한 자기장 감지에 적합합니다. 선형 홀 소자는 자기장의 강도에 따라 포물선 스트로크를 트리거합니다. 예를 들어, 전기 자동차의 가속 레버는 선형 홀 소자를 사용하여 자기장의 변화에 따라 속도를 0에서 최대로 높일 수 있습니다. 그러나 자기장 강도가 특정 범위의 최고점을 초과하면 속도가 변경되지 않습니다.
02. 홀 스위치형 홀 센서는 레귤레이터, 홀 소자, 증폭기, 슈미트 트리거, 출력단으로 구성됩니다.
자성체가 홀 스위치에 더 가까이 이동하면 스위치 감지 표면의 홀 소자가 홀 효과를 생성하여 스위치의 내부 회로 상태를 변경하여 근처에 자성체가 있는지 확인하고 스위치의 켜짐 또는 꺼짐을 제어합니다. 이 근접 스위치의 감지 대상은 자성체여야 합니다.