Halleffektgeber dienen zur Aufnahme der in einem Leiter durch ein Magnetfeld induzierten Spannung. Diese Sensorausgabe kann proportional zur Intensität und Richtung des Magnetfelds oder auch binär sein, basierend auf der im Sensorpaket eingebetteten Elektronik. Konsultieren Sie für weitere Informationen zu diesen Geräten und zu ihrem Vergleich mit Reed-Schaltern den Artikel Halleffekt- versus Reed-Schalter.
In diesem Artikel betrachten wir acht Anwendungen von Halleffektgebern. Für diese Geräte gibt es eine breite Palette von Anwendungsbereichen, von industriellen Nutzungen bis zur Automobilindustrie und zur Gebäudesteuerung.
1. „Tür offen/geschlossen“-Sensor
Die vielleicht typischste Verwendung für Halleffektgeber im Alltag und in Smart Spaces ist die als „Offen/geschlossen“-Sensoren für Türen oder Fenster. An einem Türrahmen wird ein Magnet und die Sensoreinheit an der Tür platziert. Wenn die Tür geschlossen ist, ist der Türsensor an dem Magneten ausgerichtet und löst den Halleffektgeber aus. Wenn die Tür geöffnet wird, wird der Halleffektgeber deaktiviert. Dazu gibt es zahlreiche Variationen, die in Alarmsysteme oder andere Smart Space-Einrichtungen integriert werden können.
2. Steuerung bürstenloser DC (BLDC)-Motoren
Halleffektgeber sind sehr wichtig für die Steuerung bestimmter Arten von BLDC-Motoren und ermöglichen dafür eine präzise Geschwindigkeitssteuerung auf der Grundlage der magnetischen Effekte des sich bewegenden Rotors. Andere BLDC-Motorkonfigurationen verwenden zur Steuerung Back-EMF. Durchsuchen Sie die Auswahl von BLDC-Motoren auf Arrow.de, um mehr darüber zu erfahren.
3. Geschwindigkeitserkennung bei Fahrrädern
Fahrradcomputer verfügen typischerweise über einen Magneten an einer Speiche, der bei jeder Radumdrehung an einem Sensor vorbeiläuft. Diese Magnetumdrehungen entsprechen der Rotationszahl des Rades, aus der die lineare Geschwindigkeit des Fahrrads (über den Durchmesser des Rades und etwas Mathematik) abgeleitet werden kann. Ein Halleffektgeber wird verwendet, um die Präsenz des Magneten zu erkennen und Daten an andere Elektronikkomponenten des Fahrradcomputers zu übertragen.
4. Industrieller Halleffektgeber: Status von Pneumatikzylindern
Pneumatikzylinder sind in der Industrie weit verbreitet, um Druck- oder Zugbewegungen und -kräfte zu aktivieren. Das Positionsfeedback ist sehr wichtig, um Prozessfunktionen sicherzustellen, und lineare pneumatische Aktuatoren besitzen häufig ein im Zylinder eingebettetes magnetisches Element. Eine (oder mehrere) Halleffektgebereinheit(en) kann/können an der Außenseite eines Zylinders angebracht werden, damit Ingenieure die Feineinstellung der Aufnahmeposition vornehmen können.
5. Halleffektschalter an Tastaturen
Während die meisten Tastaturen physische Schalter verwenden, um Tastenbetätigungen zu registrieren, nutzen andere Halleffektgeber für solche Betätigungsaktionen. Die analogen Funktionen eines Halleffektgebers erlauben das Lesen von Tastaturbetätigungen als analoge Eingaben. Dies kann eine Umschalttaste überflüssig machen und Groß- und Kleinschreibung durch langes oder kurzes Drücken steuerbar machen oder die dynamische Anpassung von Auslösungspunkten ermöglichen. Tasten können damit sogar gemeinsam wie ein analoger Joystick fungieren. Dieser Eingabetyp mag derzeit noch exotisch wirken, bietet jedoch ein sehr großes Potenzial.
6. Stromerfassung
Ein Halleffektgeber kann nicht nur magnetische Felder von Dauermagneten erfassen, sondern auch solche, die durch elektrischen Stromfluss entstehen. In dieser Konfiguration fungiert ein Halleffekt-Gerät als kontaktfreier Stromsensor, der die Überwachung ermöglicht, ohne dass dazu die Verkabelung verändert werden muss. Ein Halleffektgeber kann um eine elektrische Leitung herum installiert werden, so dass Sie nicht direkt mit Verbindungen oder Trennungen umgehen müssen.
7. Halleffektgeber für Automobilanwendungen
In Fahrzeugen gibt es sehr viele bewegliche Teile und Halleffektgeber können zur Überwachung interner Vorgänge eingesetzt werden. Mit besseren Sensortechniken kann die Effizienz in herkömmlichen Verbrennungsmotor- und neueren Elektrofahrzeugen verbessert werden. Dazu können Halleffektgeräte für die Stromerfassung in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, wie hier untersucht.
8. Halleffektsonde
Eine Hall-Sonde ist ein kalibriertes gerät, das die Stärke eines Magnetfelds bestimmt. Anders als andere Geräte auf dieser Liste dient ein solches Gerät wissenschaftlichen Messungen und Experimenten, nicht der direkten Automatisierung oder Überwachung von Equipment. Zwar werden viele Nutzer ein solches Gerät nie brauchen, für strengste wissenschaftliche Testverfahren kann eine Halleffektsonde aber von größter Bedeutung sein.
Verwendungen von integrationsfähigen Halleffektgebern
Zu Halleffektgeber-Paketen gehören typischerweise das Sensorelement und anderes elektronisches Zubehör, die gemeinsam das Ausgabesignal für Ihre Anwendung korrekt formatieren. Als versiegelte Solid-State-Geräte sind sie typischerweise ziemlich robust und viele davon können sofort in Ihr Sensorprojekt integriert werden.
Wenn Sie auf der Suche nach dem perfekten Halleffektgeber sind, haben Sie bei Arrow die Auswahl unter Tausenden von Geräten von Top-Herstellern. Beliebte Geräte wie der Allegro MicroSystems A1192LUBTN-T-Sensor oder der Infineon Technologies TLE49595UFXHALA1-Sensor sind in großen Mengen erhältlich.
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