Der Hall-Effekt hat seinen Namen von dem Wissenschaftler E. G. Hall, der ihn 1879 bei der Arbeit mit dünnen Goldplättchen entdeckte. Der Effekt ist das Auftreten einer Spannung, wenn eine leitfähige Platte in ein Magnetfeld gebracht wird. Diese Spannung wird als Hall-Spannung bezeichnet. Die industrielle Anwendung dieses Effekts wurde erst 75 Jahre nach der Entdeckung möglich, als mit der Herstellung von Halbleiterfilmen mit bestimmten Eigenschaften begonnen wurde. So entstand der Hallsensor, dessen Funktionsprinzip auf dem gleichnamigen Effekt basiert. Dieser Sensor ist ein Gerät zur Messung der Stärke des Magnetfeldes. Auf seiner Basis werden auch viele andere Geräte hergestellt: Winkel- und Linearverschiebungssensoren, Magnetfeld-, Strom-, Durchflusssensoren usw. Der Hall-Sensor hat eine Reihe von Vorteilen, dank denen er weit verbreitet ist. Erstens eliminiert die berührungslose Betätigung mechanischen Verschleiß. Zweitens ist es zu einem relativ geringen Preis einfach zu bedienen. Drittens hat die Vorrichtung eine geringe Größe. Viertens führt eine Änderung der Ansprechfrequenz nicht zu einer Verschiebung des eigentlichen Messzeitpunkts. Fünftens hat das elektrische Signal des Sensors keinen Burst-Charakter und wird sofort eingesch alteterhält einen konstanten Wert. Weitere Vorteile sind: verzerrungsfreie Signalübertragung, berührungslose Signalübertragung selbst, praktisch unbegrenzte Lebensdauer, großer Frequenzbereich etc. Es hat jedoch auch seine Nachteile, von denen die wichtigsten die Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen im Stromkreis und Temperaturänderungen sind.
Funktionsprinzip des Hall-Sensors. Der Hall-Sensor ist eine Schlitzlochstruktur mit einem Halbleiter auf der einen und einem Permanentmagneten auf der anderen Seite. Wenn in einem Magnetfeld ein Strom fließt, wirkt auf die Elektronen eine Kraft, deren Vektor sowohl zum Strom als auch zum Feld senkrecht steht. In diesem Fall tritt an den Seiten der Platte eine Potentialdifferenz auf. Im Sp alt des Sensors befindet sich ein Sieb, durch das die Kraftlinien geschlossen werden. Es verhindert die Bildung einer Potentialdifferenz auf der Platte. Befindet sich im Sp alt kein Bildschirm, wird unter Einwirkung eines Magnetfelds eine Potentialdifferenz von der Halbleiterplatte entfernt. Wenn der Schirm (Rotorblatt) den Sp alt passiert, ist die Induktion auf dem integrierten Sch altkreis Null und am Ausgang erscheint eine Spannung.
Der Hallsensor und darauf basierende Geräte sind in der Luftfahrt, Automobilindustrie, Instrumentierung und vielen anderen Industrien sehr weit verbreitet. Sie werden von so bekannten Unternehmen wie Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device und vielen anderen hergestellt.
Am gebräuchlichsten ist der sogenannte SchlüsselHallsensor, dessen Ausgang den logischen Zustand ändert, wenn das Magnetfeld einen bestimmten Wert überschreitet. Diese Sensoren werden besonders häufig in bürstenlosen Elektromotoren als Rotorpositionssensoren (RPS) verwendet. Hall-Logik-Sensoren werden in Synchronisationsgeräten, Zündsystemen, Magnetkartenlesern, Schlüsseln, kontaktlosen Relais usw. verwendet. Integrierte lineare Sensoren sind weit verbreitet, die verwendet werden, um lineare oder Winkelverschiebungen und elektrischen Strom zu messen.
