Nykyisillä anturitekniikoilla on kriittinen rooli nykyaikaisessa teollisuusautomaatiossa, tehonvalvonnassa, uusiutuvan energian järjestelmissä, sähköajoneuvoissa ja elektronisissa laitteissa. Monien saatavilla olevien teknologioiden joukossa pyörrevirtaantureita ja Hall-virtaantureita käytetään laajalti kosketuksettomissa mittaussovelluksissa. Vaikka molemmat tekniikat pystyvät havaitsemaan sähköisiä tai magneettisia muutoksia ilman suoraa sähköistä kosketusta, ne toimivat eri periaatteilla ja on suunniteltu erilaisiin mittaustehtäviin.
Pyörrevirta-anturi toimii luomalla suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän tunnistuskelan kautta. Kun johtava kohde tulee tähän kenttään, kohdemateriaalissa indusoituu kiertäviä virtoja, joita kutsutaan pyörrevirroiksi. Nämä virrat luovat vastakkaisen magneettikentän, joka vaikuttaa anturin impedanssiin. Mittaamalla tämän muutoksen anturi voi määrittää tarkasti johtavan kohteen sijainnin, siirtymän, tärinän, paksuuden tai läheisyyden. Pyörrevirtaantureita käytetään ensisijaisesti tarkkuussiirtymä- ja paikanmittauksiin tasavirran mittauksen sijaan.
Hall-virta-anturi sen sijaan on suunniteltu erityisesti mittaamaan sähkövirtaa. Se toimii Edwin Hallin vuonna 1879 löytämän Hall-ilmiön perusteella. Kun virtaa kuljettava johdin altistuu magneettikentälle, syntyy jännite kohtisuoraan sekä virran että magneettikentän suhteen. Hall-virta-anturit havaitsevat mitatun virran tuottaman magneettikentän ja muuntavat sen verrannolliseksi sähköiseksi lähtösignaaliksi. Tämän ansiosta ne voivat mitata sekä AC- että DC-virtoja samalla kun ne säilyttävät sähköisen eristyksen ensiöjohtimen ja mittauspiirin välillä.
Yksi tärkeimmistä eroista näiden kahden tekniikan välillä on niiden mittauskohde. Pyörrevirtaanturit mittaavat johtavien esineiden etäisyyttä tai liikettä, kun taas Hall-virtaanturit mittaavat johtimen läpi kulkevaa sähkövirtaa. Siksi niitä käytetään usein täysin erilaisissa sovelluksissa.
Mitä tulee tarkkuuteen, pyörrevirta-anturit tarjoavat erittäin suuren tarkkuuden siirtymämittaukseen ja saavuttavat usein mikrometritason resoluution. Niitä käytetään laajalti turbiinien valvonnassa, työstökoneiden sijoittelussa, akselin tärinäanalyysissä ja ilmailutestauksessa. Hall-virta-anturit tarjoavat tyypillisesti hyvän virranmittaustarkkuuden, joka vaihtelee yleensä 0,5–2 % suunnittelusta ja kalibroinnista riippuen. Suljetun silmukan Hall-anturit voivat saavuttaa entistä suuremman tarkkuuden vaativiin teollisiin sovelluksiin.
Toinen tärkeä ero on tunnistusalue. Pyörrevirta-anturit toimivat yleensä suhteellisen lyhyillä etäisyyksillä, usein millimetrin murto-osista useisiin millimetreihin. Niiden suorituskyky riippuu kohdemateriaalin johtavuudesta ja magneettisista ominaisuuksista. Hall-virtaanturit voivat mitata virtaa laajalla alueella muutamasta ampeerista useisiin tuhansiin ampeeriin, joten ne soveltuvat voimajärjestelmiin, moottorikäyttöihin, akunhallintajärjestelmiin ja uusiutuvan energian asennuksiin.
Myös ympäristötehokkuus vaihtelee. Pyörrevirtaanturit kestävät erittäin hyvin pölyä, öljyä, kosteutta ja epäpuhtauksia, koska ne perustuvat sähkömagneettiseen vuorovaikutukseen optisen tai mekaanisen kosketuksen sijaan. Hall-virtaanturit ovat myös kestäviä ja luotettavia, mutta voimakkaat ulkoiset magneettikentät voivat vaikuttaa niiden suorituskykyyn, jos asianmukaista suojausta ei ole järjestetty.
Kustannusten näkökulmasta Hall-virta-anturit ovat yleensä taloudellisempia virranmittaussovelluksissa, ja ne on integroitu laajalti teollisuuden ohjauslaitteisiin. Pyörrevirta-anturit ovat yleensä erikoistuneempia ja voivat olla kalliimpia niiden erittäin tarkan elektroniikan ja kalibrointivaatimusten vuoksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että pyörrevirta-anturit ja Hall-virtaanturit palvelevat eri tarkoituksia, vaikka molemmat ovat kosketuksettomia tunnistusteknologioita. Pyörrevirta-anturit ovat erinomaisia johtavien kohteiden siirtymän, sijainnin ja värähtelyn tarkkuuden mittauksessa, kun taas Hall-virtaanturit on optimoitu tarkkaan AC- ja DC-virran mittaamiseen sähköisellä eristyksellä. Valinta näiden kahden välillä riippuu sovelluksen erityisvaatimuksista. Virran valvontaan Hall-virtaanturit ovat yleensä suositeltavin ratkaisu, kun taas erittäin tarkkaan liikkeen ja sijainnin tunnistukseen pyörrevirta-anturit tarjoavat merkittäviä etuja.
