Холл гүйдлийн мэдрэгч гэж юу вэ?

А Холл гүйдлийн мэдрэгч нь янз бүрийн цахилгаан систем дэх хувьсах гүйдэл (AC) эсвэл шууд гүйдэл (DC) хэмжихэд ашиглагддаг чухал төхөөрөмж юм. Энэ нь 1879 онд Эдвин Холлын нээсэн физик үзэгдэл болох Холл эффект дээр тулгуурлан ажилладаг.

Үндсэн зарчим нь соронзон орны нөлөөлөлд өртөх үед бага хэмжээний хүчдэл үүсгэдэг хагас дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсэг болох Hall элементийг агуулдаг. Дамжуулагчаар гүйдэл урсах үед утсыг тойруулан дугуй соронзон орон үүсгэдэг. Мэдрэгч нь энэ соронзон орныг илрүүлэхийн тулд энэ танхимын элементийг дамжуулагчийн ойролцоо байрлуулдаг. Соронзон орны хүч нь дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх гүйдлийн хэмжээтэй шууд пропорциональ байна. Гүйдэл өөрчлөгдөхөд соронзон урсгалын нягт нь харилцан адилгүй байдаг тул Холл мэдрэгчийн гаралтын хүчдэл өөрчлөгддөг.

Ердийн Hall гүйдлийн мэдрэгч нь хэд хэдэн үндсэн хэсгээс бүрдэнэ. Эхнийх нь хэмжсэн гүйдэл дамждаг дамжуулагч юм. Холл элементийг дамжуулагчийн үүсгэсэн соронзон орныг мэдрэхийн тулд нарийн байрлуулсан. Холл элементээс сул хүчдэлийн дохиог ашиглах боломжтой түвшинд хүргэхийн тулд өсгөгчийн хэлхээг ашигладаг. Зарим мэдрэгч нь нарийвчлалыг сайжруулж, хөндлөнгийн оролцоог багасгахын тулд санал хүсэлтийн ороомог болон нөхөн олговрын хэлхээг агуулдаг.

Hall-ийн гүйдлийн мэдрэгчийн хоёр үндсэн төрөл байдаг: нээлттэй ба хаалттай гогцоо. Нээлттэй хүрд мэдрэгч нь энгийн бөгөөд хэмнэлттэй байдаг. Тэд соронзон орныг шууд хэмжиж, гаралтын хүчдэл болгон хувиргадаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн нарийвчлал нь харьцангуй бага бөгөөд тэдгээр нь гадны соронзон орны нөлөөлөлд өртөж болзошгүй юм. Хаалттай гогцоо мэдрэгчийг тэг урсгал мэдрэгч гэж нэрлэдэг бөгөөд хэмжсэн гүйдлийн талбарыг таслан зогсоох соронзон орон үүсгэхийн тулд эргэх ороомог ашигладаг. Энэ нь мэдрэгчийн цөмийг тэг соронзон урсгалын төлөвт байлгаж, нарийвчлал, шугаман байдлыг ихээхэн сайжруулдаг. Хаалттай гогцоо мэдрэгч нь илүү үнэтэй боловч өндөр нарийвчлал шаарддаг хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг.

Холл гүйдлийн мэдрэгч нь олон салбарт олон төрлийн хэрэглээтэй байдаг. Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтад тэдгээрийг мотор, цахилгаан хувиргагч, хяналтын систем дэх гүйдлийг хянахад ашигладаг. Салхин цахилгаан үүсгүүр, нарны инвертер зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчний системд тэдгээр нь одоогийн урсгалыг хэмжиж, зохицуулахад тусалдаг. Цахилгаан машин болон эрлийз тээврийн хэрэгсэлд батерейны удирдлагын систем, моторын удирдлагад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээрийг цахилгаан түгээх систем, эрчим хүчний тоолуур, сансрын тоног төхөөрөмжид ихэвчлэн ашигладаг.

Холл гүйдлийн мэдрэгчийн гол давуу талуудын нэг нь хэмжсэн хэлхээ ба мэдрэгчийн хэлхээний хоорондох цахилгаан тусгаарлалт юм. Энэхүү тусгаарлалт нь аюулгүй байдлыг хангаж, мэдрэгч болон хяналтын хэлхээг өндөр хүчдэлээс гэмтээхээс сэргийлнэ. Тэд бас хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай бөгөөд хурдан өөрчлөгдөж буй гүйдлийг хэмжих боломжийг олгодог. Үүнээс гадна тэдгээр нь авсаархан, удаан эдэлгээтэй, суулгахад хялбар байдаг.

Гэсэн хэдий ч Hall гүйдлийн мэдрэгч нь зарим хязгаарлалттай байдаг. Тэд температурын өөрчлөлтөд мэдрэмтгий байдаг бөгөөд энэ нь Hall элемент болон өсгөгчийн хэлхээний гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. Гадны соронзон хөндлөнгийн оролцоо нь хэмжилтийн нарийвчлалд нөлөөлдөг, ялангуяа олон гүйдэл дамжуулагчтай орчинд. Өндөр гүйдлийн хэрэглээ нь илүү том мэдрэгч эсвэл олон мэдрэгчийг зэрэгцүүлэн шаардаж болно.