Současné technologie snímání hrají klíčovou roli v moderní průmyslové automatizaci, monitorování napájení, systémech obnovitelné energie, elektrických vozidlech a elektronických zařízeních. Mezi mnoha dostupnými technologiemi jsou pro aplikace bezkontaktního měření široce používány senzory vířivých proudů a Hallovy proudové senzory. Přestože obě technologie dokážou detekovat elektrické nebo magnetické změny bez přímého elektrického kontaktu, fungují na různých principech a jsou určeny pro různé měřicí úlohy.
Senzor vířivých proudů funguje tak, že generuje vysokofrekvenční elektromagnetické pole prostřednictvím snímací cívky. Když vodivý terč vstoupí do tohoto pole, v materiálu terče se indukují cirkulační proudy známé jako vířivé proudy. Tyto proudy vytvářejí opačné magnetické pole, které ovlivňuje impedanci snímače. Měřením této změny může senzor přesně určit polohu, posunutí, vibrace, tloušťku nebo blízkost vodivého předmětu. Senzory vířivých proudů se primárně používají spíše pro přesná měření posunutí a polohy než pro měření stejnosměrného proudu.
Hallův proudový senzor je na druhé straně speciálně navržen pro měření elektrického proudu. Funguje na základě Hallova jevu, který objevil Edwin Hall v roce 1879. Když je vodič, kterým prochází proud, vystaven magnetickému poli, vzniká napětí kolmé jak na tok proudu, tak na magnetické pole. Hallovy proudové senzory detekují magnetické pole vytvářené měřeným proudem a převádějí je na proporcionální elektrický výstupní signál. To jim umožňuje měřit střídavý i stejnosměrný proud při zachování elektrické izolace mezi primárním vodičem a měřicím obvodem.
Jedním z hlavních rozdílů mezi těmito dvěma technologiemi je jejich cíl měření. Senzory vířivých proudů měří vzdálenost nebo pohyb vodivých předmětů, zatímco Hallovy proudové senzory měří elektrický proud protékající vodičem. Proto se často používají ve zcela odlišných aplikacích.
Pokud jde o přesnost, senzory vířivých proudů poskytují extrémně vysokou přesnost pro měření posunu, často dosahují rozlišení na úrovni mikrometrů. Jsou široce používány při monitorování turbín, polohování obráběcích strojů, analýze vibrací hřídele a testování v letectví. Hallovy proudové senzory obvykle nabízejí dobrou přesnost měření proudu, obvykle v rozmezí od 0,5 % do 2 % v závislosti na konstrukci a kalibraci. Hallovy senzory s uzavřenou smyčkou mohou dosáhnout ještě vyšší přesnosti pro náročné průmyslové aplikace.
Dalším důležitým rozdílem je dosah snímání. Senzory vířivých proudů obecně fungují na relativně krátké vzdálenosti, často od zlomků milimetru do několika milimetrů. Jejich výkon závisí na vodivosti a magnetických vlastnostech materiálu terče. Hallovy proudové senzory mohou měřit proud v širokém rozsahu, od několika ampér do několika tisíc ampér, díky čemuž jsou vhodné pro energetické systémy, motorové pohony, systémy řízení baterií a instalace obnovitelné energie.
Ekologické chování se také liší. Senzory vířivých proudů jsou vysoce odolné vůči prachu, oleji, vlhkosti a nečistotám, protože spoléhají spíše na elektromagnetickou interakci než na optický nebo mechanický kontakt. Hallovy proudové snímače jsou také robustní a spolehlivé, ale jejich výkon může být ovlivněn silnými vnějšími magnetickými poli, pokud není zajištěno správné stínění.
Z hlediska nákladů jsou Hallovy proudové snímače obecně ekonomičtější pro aplikace měření proudu a jsou široce integrovány do průmyslových řídicích zařízení. Senzory vířivých proudů bývají specializovanější a mohou být dražší kvůli jejich vysoce přesné elektronice a požadavkům na kalibraci.
Stručně řečeno, senzory vířivých proudů a senzory Hallových proudů slouží různým účelům, přestože se jedná o bezkontaktní technologie snímání. Senzory vířivých proudů vynikají v přesném měření posunutí, polohy a vibrací vodivých předmětů, zatímco senzory Hallova proudu jsou optimalizovány pro přesné měření střídavého a stejnosměrného proudu s elektrickou izolací. Volba mezi těmito dvěma závisí na konkrétních požadavcích aplikace. Pro monitorování proudu jsou obvykle preferovaným řešením Hallovy proudové senzory, zatímco pro vysoce přesnou detekci pohybu a polohy nabízejí senzory vířivých proudů významné výhody.
