ما هو مستشعر القاعة وأين يتم استخدامه؟

تستخدم مستشعرات القاعة على نطاق واسع في أنظمة التحكم الإلكترونية الحديثة المثبتة في أنواع مختلفة من المعدات (الصورة أدناه).

بمساعدتهم ، من الممكن تنفيذ عدد من الوظائف التي تسهل العمل مع الأجهزة والآلات. لذلك ، من المهم جدًا فهم ماهيتها وفهم مبدأ التشغيل.

مبدأ التشغيل

مستشعرات القاعة (أو مستشعرات الموضع) هي عناصر حساسة تتفاعل مع حجم المجال المغناطيسي الذي يعمل عليها. من الأنسب تمثيل عملهم في شكل سلسلة من الحالات الموضحة أدناه:

• عندما يمر تيار كهربائي عبر لوحة المستشعر ، تتحرك الإلكترونات في جسمها الموصل في خط مستقيم (على طول المحور الطولي).
• إذا بدأ مجال مغناطيسي خارجي في العمل عليه ، فوفقًا لقانون لورنتز ، تتأثر الشحنات بالقوى المستعرضة.
• في هذه الحالة ، تنحرف الجسيمات سالبة الشحنة إلى جانب واحد من اللوحة ، وتتراكم الثقوب المتبقية في مكانها على الجانب الآخر.
• هذا يخلق فرقًا محتملًا على الأسطح الجانبية للحساس.
• يتناسب طرديا مع قوة المجال المغناطيسي المطبق.

معلومة اضافية: يفسر الخبراء هذا التأثير بإيجاز على النحو التالي: إذا تم وضع موصل تيار مباشر في مجال مغناطيسي خارجي ، فسيظهر فرق جهد عرضي فيه.

يسمى الأخير بجهد القاعة ، والذي يعمل على تقدير حجم المجال المطبق من الخارج.

أنواع ومجالات التطبيق

هناك نوعان مجسات القاعة: رقمي وتناظري. الأول يتفاعل مع وجود أو عدم وجود مجال مغناطيسي. عندما تصل شدته إلى مستوى معين ، يولد المستشعر إشارة ("واحد"). إذا لم يتم الوصول إلى الحد الأقصى ، يُنظر إليه على أنه غيابه أو مستوى الصفر لعيوب أجهزة الاستشعار يتضمن هذا النوع وجود منطقة ميتة ، حيث لا تكون المعلمة التي تهم المستخدم كذلك خاضع للسيطرة. يعمل المستشعر التناظري على مبدأ خطي ، حيث يحول باستمرار شدة المجال المغناطيسي إلى فرق محتمل.

قائمة التطبيقات الممكنة لتأثير Hall طويلة جدًا. تُستخدم المستشعرات التي تم إنشاؤها على أساسها في مجموعة متنوعة من الأجهزة حيث يلزم قياس شدة المجال e / m والتحكم فيها وحجم التيار في الموصل. على عكس الأنواع الأخرى من العدادات (المحولات الحالية ، على سبيل المثال) ، فإنها تقيس أيضًا التيار المباشر. يستخدم تأثير هول على نطاق واسع في المحركات الكهربائية وفي إلكترونيات السيارات (في أنظمة الإشعال على وجه الخصوص).

مثال عملي

يتكون أبسط مستشعر هول ، المقدم في أحد الإصدارات الممكنة ، من المكونات الرئيسية التالية:

• المغناطيس الدائم.
• التدريع الدوار مع فتحات العمل.
• عنصر الاستشعار نفسه بأسلاك الرصاص (الصورة أدناه).

يعتمد تشغيل مثل هذا الجهاز على مبدأ تحويل التدفق المغناطيسي بواسطة شاشة من الدوار الدوار. من خلال حجم التيار المتولد ، يمكن تقدير سرعة المحرك.