1. Zer da Hall efektua?

Hall efektua partikula kargatuen (elektroien adibidez) eremu elektriko eta magnetikoen arteko elkarrekintzak eragiten du. Ulermen biziago eta intuitiboago bat lortzeko, beheko Hall efektuaren printzipioaren animazio-diagrama kontsulta dezakezu.

2. Hall efektuaren printzipioa

Plaka eroale bat bateria duen zirkuitu batera konektatzen denean, korrontea isurtzen hasten da. Karga-eramaileak bide lineal batean zehar mugituko dira plakaren mutur batetik bestera. Karga-eramaileen mugimenduak eremu magnetiko bat sortzen du. Iman bat plakaren ondoan jartzen denean, karga-eramaileen eremu magnetikoa distortsionatzen da, eta horrek karga-eramaileen fluxu lerro zuzena eteten du. Karga-eramaileen fluxuaren norabidea asaldatzen duen indarrari Lorentz indarra deritzo.

Karga-eramaileen eremu magnetikoaren distortsioagatik, karga negatiboa duten elektroiak plakaren alde batera desbideratuko dira, eta karga positiboko zuloak, berriz, beste aldera. Hall tentsio izeneko potentzial-diferentzia bat sortuko da plakaren bi aldeen artean, eta tresna batekin neur daiteke.

Hall efektua eta Lorentz indarra: B gezi urdinak eroale-plaka zehar bertikalki igarotzen den eremu magnetikoa adierazten du

Hall efektuaren printzipioak dioenez, eroale edo erdieroale bat eremu magnetiko perpendikular batean sartzen denean, tentsio bat neur daiteke korronte-bidearekiko perpendikularra den posizio batean.

Hall tentsioa, VH gisa adierazita, formula honen bidez ematen da:

· VH Hall tentsioa da plaka eroalean

· I sentsoretik igarotzen den korrontea da

· B eremu magnetikoaren indarra da

· q karga da

· n bolumen-unitateko karga-eramaileen kopurua da

· d sentsorearen lodiera da

3. Hall Efektuko Sentsoreen Printzipioa

Sentsorearen inguruko fluxu magnetikoaren dentsitateak aurrez ezarritako atalase jakin bat gainditzen duenean, sentsoreak detektatzen du eta Hall tentsio (VH) izeneko irteerako tentsioa sortzen du. Printzipio espezifikoa beheko irudian ageri da.

Hall efektuko sentsore bat, funtsean, p motako erdieroale materialaren pieza angeluzuzen mehe batez osatuta dago, hala nola galio arseniuroa (GaAs), indio antimoniuroa (InSb) edo indio arseniuroa (InAs), eta korronte jarraitu bat igarotzen da bertatik.

Hall efektuko sentsorearen eskema

Hall efektuko sentsore bat eremu magnetiko batean jartzen denean, fluxu magnetiko-lerroek indarra eragiten dute erdieroale-materialean, karga-eramaileak (elektroiak eta zuloak) erdieroale-plakaren alde batera edo bestera desbideratzea eraginez. Karga-eramaileen mugimendu hau erdieroale-materiala zeharkatzean jasaten duten indar magnetikoaren ondorioa da.

Elektroi eta zulo hauek alboetara mugitzen diren heinean, potentzial-diferentzia bat sortzen da erdieroale materialaren bi aldeen artean, karga-eramaile horien metaketaren ondorioz. Elektroien mugimendua erdieroale materialaren zehar, kanpoko eremu magnetiko perpendikular batek eragiten du orduan, eta efektu hau nabarmenagoa da material angeluzuzen lauetan.

Hall efektuak polo magnetikoaren motari eta eremu magnetikoaren magnitudeari buruzko informazioa ematen du. Adibidez, hego polo batek gailuak tentsio irteera bat sortzea eragingo du, eta ipar polo batek, berriz, ez du inolako eraginik izango. Normalean, Hall efektuko sentsoreak eta etengailuak "itzalita" egoeran (zirkuitu irekiko egoeran) egoteko diseinatuta daude eremu magnetikorik ez dagoenean. "Pizten" dira (zirkuitu itxiko egoeran) nahikoa indar eta polaritate duen eremu magnetiko baten eraginpean daudenean bakarrik.

4. Hall efektuko sentsoreak

Bere forma sinpleenean, sentsoreak sentsore analogiko gisa funtzionatzen du, zuzenean tentsio bat itzuliz. Eremu magnetiko ezagun batekin, Hall plakarekiko distantzia zehaztu daiteke. Sentsore talde bat erabiliz, imanaren posizio erlatiboa ondoriozta daiteke.

Normalean, Hall efektuko sentsoreak gailua modu digitalean (piztuta/itzalita) funtzionatzeko aukera ematen duten zirkuituekin konbinatzen dira, eta konfigurazio honetan, etengailu dei daitezke. Beheko irudian Hall efektuko sentsore baten ondotik pasatzen den bi iman dituen gurpil bat ageri da.