تستند أجهزة استشعار القاعة إلى تأثير القاعة. تأثير القاعة هو طريقة أساسية لدراسة خصائص مواد أشباه الموصلات. يمكن أن يحدد معامل القاعة المقاس بتجربة تأثير القاعة المعلمات المهمة مثل نوع الموصلية وتركيز الناقل وتنقل الناقل لمواد أشباه الموصلات.
تصنيف
تنقسم أجهزة استشعار القاعة إلى أجهزة استشعار القاعة الخطية ومستشعرات القاعة.
1. يتكون مستشعر القاعة الخطي من عنصر القاعة ، ومكبر صوت خطي وأتباع باعث ، ويخرج الكمية التناظرية.
2. يتكون مستشعر قاعة Switch-type من منظم الجهد ، وعنصر القاعة ، ومكبر للصوت التفاضلي ، ومشغل Schmitt ، ومرحلة الإخراج ، ويخرج الكميات الرقمية.
تسمى العناصر المصنوعة من مواد أشباه الموصلات على أساس تأثير القاعة عناصر القاعة. لديها مزايا أن تكون حساسة للحقول المغناطيسية ، بسيطة في الهيكل ، صغير الحجم ، واسعة في استجابة التردد ، واضطراب كبيرة في جهد الخرج وطويل في عمر الخدمة. لذلك ، تم استخدامه على نطاق واسع في مجالات القياس والأتمتة وتكنولوجيا الكمبيوتر والمعلومات.
Mتطبيق AIN
تستخدم مستشعرات تأثير القاعة على نطاق واسع كمستشعرات للموضع ، وقياس السرعة الدورانية ، ومفاتيح الحد ، وقياس التدفق. تعمل بعض الأجهزة بناءً على تأثير القاعة ، مثل Affect Hall Effect Current Sensors ، ومفاتيح أوراق تأثير القاعة ، ومستشعرات قوة المجال المغناطيسي في Hall Effect. بعد ذلك ، يتم وصف مستشعر الموضع ومستشعر السرعة الدورانية ودرجة الحرارة أو مستشعر الضغط بشكل رئيسي.
1. مستشعر الموقف
تُستخدم أجهزة استشعار تأثير القاعة لاستشعار الحركة المنزلق ، في هذا النوع من المستشعرات ، سيكون هناك فجوة محكومة بإحكام بين عنصر القاعة والمغناطيس ، وسيتغير المجال المغناطيسي المستحث مع تحرك المغناطيس ذهابًا وإيابًا عند الفجوة الثابتة. عندما يكون العنصر بالقرب من القطب الشمالي ، سيكون الحقل سلبيًا ، وعندما يكون العنصر بالقرب من القطب الجنوبي ، سيكون المجال المغناطيسي إيجابيًا. وتسمى هذه المستشعرات أيضًا أجهزة استشعار القرب وتستخدم لتحديد المواقع الدقيقة.
2. مستشعر السرعة
في استشعار السرعة ، يتم وضع مستشعر تأثير القاعة بشكل ثابت يواجه المغناطيس الدوار. يولد هذا المغناطيس الدوار المجال المغناطيسي المطلوب لتشغيل عنصر المستشعر أو القاعة. يمكن أن يختلف ترتيب المغناطيس الدوار ، اعتمادًا على راحة التطبيق. بعض هذه الترتيبات هي من خلال تركيب مغناطيس واحد على العمود أو المحور أو باستخدام مغناطيس الحلقة. ينبعث مستشعر القاعة نبض الإخراج في كل مرة يواجه فيها المغناطيس. بالإضافة إلى ذلك ، يتم التحكم في هذه النبضات بواسطة المعالج لتحديد وعرض السرعة في دورة في الدقيقة. يمكن أن تكون هذه المستشعرات أجهزة استشعار رقمية أو خطي التناظرية.
3. استشعار درجة الحرارة أو الضغط
يمكن أيضًا استخدام أجهزة استشعار تأثير القاعة كمستشعرات للضغط ودرجة الحرارة ، ويتم دمج هذه المستشعرات مع حجاب الحاجز المنحرف مع المغناطيس المناسبة ، والتجميع المغناطيسي للأفوار يعمل على عنصر تأثير القاعة ذهابًا وإيابًا.
في حالة قياس الضغط ، تخضع الخوار للتوسع والانكماش. تتسبب التغييرات في الخوار في أن تقترب التجميع المغناطيسي من عنصر تأثير القاعة. لذلك ، فإن جهد الخرج الناتج يتناسب مع الضغط المطبق.
في حالة قياسات درجة الحرارة ، يتم إغلاق مجموعة الخوار مع غاز مع خصائص التمدد الحراري المعروفة. عندما يتم تسخين الغرفة ، يتوسع الغاز الموجود داخل الخوار ، مما يؤدي إلى توليد المستشعر جهدًا يتناسب مع درجة الحرارة.
وقت النشر: نوفمبر-16-2022