Холл эффектийн гүйдлийн мэдрэгч

Анх 1879 онд физикч Эдвин Холл нээсэн. Холл эффектийн гүйдлийн мэдрэгчүүд нь цахилгаан электроник, автомашин, үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжид тусгаарлагдсан гүйдлийн хэмжилтийн давамгайлсан бүрэлдэхүүн хэсэг болж, уламжлалт шунт резистор болон гүйдлийн трансформаторын чухал хязгаарлалтыг шийдэж байна. Холл эффектийн зарчимд тулгуурлан хагас дамжуулагч хавтан доторх цэнэглэгдсэн зөөвөрлөгчид перпендикуляр соронзон орон дамжин өнгөрөхөд хэмжигдэхүйц хөндлөн хүчдэл (Hall хүчдэл) үүсдэг. Дамжуулагчийг тойрсон соронзон урсгал нь Амперын хуулийн дагуу дамжуулж буй гүйдэлтэй шугаман пропорциональ байдаг тул Холл хүчдэлийг гүйдлийн хэмжээг илэрхийлсэн үнэн зөв дохио болгон хувиргаж, өндөр хүчдэлийн анхдагч хэлхээ ба бага хүчдэлийн хяналтын хэлхээний хооронд бүрэн гальваник тусгаарлалтыг бий болгож чадна.

Нээлттэй гогцоо ба хаалттай гогцоо мэдрэгч гэсэн хоёр үндсэн бүтцийн ангилал байдаг. Нээлттэй гогцооны загварууд нь шугаман Hall чип суулгасан агаарын цоорхойтой энгийн соронзон цөмийг ашигладаг. Анхдагч гүйдэл нь Hall элементээр баригдсан төвлөрсөн соронзон урсгалыг үүсгэдэг бөгөөд олшруулсан гаралт нь одоогийн утгыг шууд тусгадаг. Авсаархан хэмжээтэй, хөнгөн хийцтэй, хэт бага эрчим хүч зарцуулдаг, боломжийн үнээр тэд 300 А-аас дээш өндөр гүйдлийн хувилбарууд болон батерейны цэнэгийн төлөвийг илрүүлэх зэрэг үндсэн хяналтын даалгавруудыг гүйцэтгэдэг. Тэдний гол дутагдал нь дунд зэргийн нарийвчлал, соронзон гистерезис ба температурын зөрүү нь одоогийн хэт ачааллын дараа хэмжилтийн бага зэргийн алдаа үүсгэдэг. Хаалттай гогцоо (тэг урсгал) мэдрэгч нь сөрөг хариу үйлдэл үзүүлэхэд нэмэлт нөхөн олговорын ороомгийг нэгтгэдэг. Уг ороомог нь үндсэн талбарыг саармагжуулахын тулд урвуу соронзон урсгалыг бий болгож, цэвэр үндсэн урсгалыг тэгтэй ойролцоо байлгадаг. Энэ нь шугаман бус байдал, гистерезисийн алдааг арилгаж, 0.5%-иас бага нарийвчлал, 150 кГц-ээс дээш өргөн зурвасын өргөнийг хүргэж, өндөр өртөгтэй, илүү том талбайтай хэдий ч инвертер моторын удирдлага, эрчим хүчний нарийвчлалын туршилт зэрэг өндөр эрэлт хэрэгцээтэй салбарт тохиромжтой.

Шунтын резистортой харьцуулахад Hall мэдрэгч нь өндөр гүйдлийн замд эрчим хүчний алдагдал эсвэл дулааныг үүсгэдэггүй бөгөөд хүнд ачааллын үед эрчим хүчний хаягдлаас зайлсхийдэг. Хувьсах гүйдлээр хязгаарлагдмал гүйдлийн трансформаторуудаас ялгаатай нь тэд тогтмол гүйдлийн, хувьсах гүйдлийн болон тогтмол бус импульсийн долгионы хэлбэрийг нэгэн зэрэг хэмжиж, хоёр чиглэлтэй гүйдэл илрүүлэхийг дэмждэг. Тэдний галаник тусгаарлалт нь аюулгүй байдлын гол давуу тал юм: хэмжсэн утсан дээрх өндөр хүчдэлийн өсөлт нь микроконтроллерийн хяналтын самбарыг гэмтээж чадахгүй тул тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийн эрсдлийг эрс бууруулдаг.