טכנולוגיות חישה נוכחיות ממלאות תפקיד קריטי באוטומציה תעשייתית מודרנית, ניטור כוח, מערכות אנרגיה מתחדשת, כלי רכב חשמליים וציוד אלקטרוני. בין שלל הטכנולוגיות הזמינות, חיישני זרם מערבולת וחיישני זרם הול נמצאים בשימוש נרחב עבור יישומי מדידה ללא מגע. למרות ששתי הטכנולוגיות יכולות לזהות שינויים חשמליים או מגנטיים ללא מגע חשמלי ישיר, הן פועלות על בסיס עקרונות שונים ומיועדות למשימות מדידה שונות.
חיישן זרם מערבולת פועל על ידי יצירת שדה אלקטרומגנטי בתדר גבוה דרך סליל חישה. כאשר מטרה מוליכה נכנסת לשדה זה, זרמים במחזור הידועים בשם זרמי מערבולת מושרים בחומר המטרה. זרמים אלו יוצרים שדה מגנטי מנוגד המשפיע על העכבה של החיישן. על ידי מדידת שינוי זה, החיישן יכול לקבוע במדויק את המיקום, התזוזה, הרטט, העובי או הקרבה של האובייקט המוליך. חיישני זרם מערבולת משמשים בעיקר למדידת תזוזה ומדידות מיקום מדויקות ולא למדידת זרם ישר.
חיישן זרם הול, לעומת זאת, תוכנן במיוחד למדידת זרם חשמלי. הוא פועל על בסיס אפקט הול, שהתגלה על ידי אדווין הול בשנת 1879. כאשר מוליך הנושא זרם נחשף לשדה מגנטי, נוצר מתח בניצב הן לזרימת הזרם והן לשדה המגנטי. חיישני זרם הול מזהים את השדה המגנטי המופק מהזרם הנמדד וממירים אותו לאות פלט חשמלי פרופורציונלי. זה מאפשר להם למדוד גם זרמי AC וגם זרמי DC תוך שמירה על בידוד חשמלי בין המוליך הראשי למעגל המדידה.
אחד ההבדלים העיקריים בין שתי הטכנולוגיות הוא יעד המדידה שלהן. חיישני זרם מערבולת מודדים את המרחק או התנועה של עצמים מוליכים, בעוד שחיישני זרם הול מודדים זרם חשמלי הזורם דרך מוליך. לכן, הם משמשים לעתים קרובות ביישומים שונים לחלוטין.
מבחינת דיוק, חיישני זרם מערבולת מספקים דיוק גבוה במיוחד למדידת תזוזה, ולעתים קרובות משיגים רזולוציה ברמת מיקרומטר. הם נמצאים בשימוש נרחב בניטור טורבינות, מיקום כלי מכונות, ניתוח רעידות פיר ובדיקות תעופה וחלל. חיישני זרם הול מציעים בדרך כלל דיוק טוב למדידת זרם, בדרך כלל נע בין 0.5% ל-2% בהתאם לתכנון ולכיול. חיישני Hall בלולאה סגורה יכולים להשיג דיוק גבוה עוד יותר עבור יישומים תעשייתיים תובעניים.
הבדל חשוב נוסף הוא טווח החישה. חיישני זרם מערבולת פועלים בדרך כלל על פני מרחקים קצרים יחסית, לרוב משברירי מילימטר למספר מילימטרים. הביצועים שלהם תלויים במוליכות ובתכונות המגנטיות של חומר המטרה. חיישני זרם הול יכולים למדוד זרם בטווח רחב, מכמה אמפר עד כמה אלפי אמפר, מה שהופך אותם למתאימים למערכות חשמל, כונני מנועים, מערכות ניהול סוללות ומתקנים לאנרגיה מתחדשת.
גם הביצועים הסביבתיים שונים. חיישני זרם מערבולת עמידים מאוד בפני אבק, שמן, לחות ומזהמים מכיוון שהם מסתמכים על אינטראקציה אלקטרומגנטית ולא על מגע אופטי או מכני. חיישני זרם הול הם גם חזקים ואמינים, אך הביצועים שלהם יכולים להיות מושפעים משדות מגנטיים חיצוניים חזקים אם לא מסופק מיגון מתאים.
מנקודת מבט של עלות, חיישני זרם הול הם בדרך כלל חסכוניים יותר עבור יישומי מדידת זרם ומשולבים באופן נרחב בציוד בקרה תעשייתי. חיישני זרם מערבולת נוטים להיות מיוחדים יותר ועשויים להיות יקרים יותר בגלל דרישות האלקטרוניקה והכיול המדויקות שלהם.
לסיכום, חיישני זרם מערבולת וחיישני זרם הול משרתים מטרות שונות למרות ששניהם טכנולוגיות חישה ללא מגע. חיישני זרם מערבולת מצטיינים במדידה מדויקת של תזוזה, מיקום ורטט של עצמים מוליכים, בעוד שחיישני זרם הול מותאמים למדידת זרם AC ו-DC מדויקת עם בידוד חשמלי. הבחירה בין השניים תלויה בדרישות היישום הספציפיות. עבור ניטור זרם, חיישני זרם הול הם בדרך כלל הפתרון המועדף, ואילו עבור זיהוי תנועה ומיקום דיוק גבוה, חיישני זרם מערבולת מציעים יתרונות משמעותיים.
