1. ಹಾಲ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಎಂದರೇನು?

ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವು ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಂತಹ) ಅನುಗುಣವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಎದ್ದುಕಾಣುವ ಮತ್ತು ಅರ್ಥಗರ್ಭಿತ ತಿಳುವಳಿಕೆಗಾಗಿ, ನೀವು ಕೆಳಗಿನ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮ ತತ್ವದ ಅನಿಮೇಷನ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಬಹುದು.

2. ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮದ ತತ್ವ

ವಾಹಕ ಫಲಕವನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿಯೊಂದಿಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳು ಪ್ಲೇಟ್‌ನ ಒಂದು ತುದಿಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಗೆ ರೇಖೀಯ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಚಲನೆಯು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಆಯಸ್ಕಾಂತವನ್ನು ಪ್ಲೇಟ್‌ನ ಹತ್ತಿರ ಇರಿಸಿದಾಗ, ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ನೇರ-ರೇಖೆಯ ಹರಿವನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕನ್ನು ತೊಂದರೆಗೊಳಿಸುವ ಬಲವನ್ನು ಲೊರೆಂಟ್ಜ್ ಬಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ವಿರೂಪದಿಂದಾಗಿ, ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪ್ಲೇಟ್‌ನ ಒಂದು ಬದಿಗೆ ತಿರುಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ರಂಧ್ರಗಳು ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಗೆ ತಿರುಗುತ್ತವೆ. ಪ್ಲೇಟ್‌ನ ಎರಡು ಬದಿಗಳ ನಡುವೆ ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಉಪಕರಣದಿಂದ ಅಳೆಯಬಹುದು.

ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಲೊರೆಂಟ್ಜ್ ಬಲ: ನೀಲಿ ಬಾಣದ ಗುರುತು B ವಾಹಕ ಫಲಕದ ಮೂಲಕ ಲಂಬವಾಗಿ ಹಾದುಹೋಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮದ ತತ್ವವು ಹೇಳುವಂತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸಾಗಿಸುವ ವಾಹಕ ಅಥವಾ ಅರೆವಾಹಕವನ್ನು ಲಂಬವಾದ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಿದಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಪಥಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು.

VH ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾದ ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

· VH ಎಂಬುದು ವಾಹಕ ಫಲಕದ ಮೇಲಿನ ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿದೆ

· I ಎಂಬುದು ಸೆನ್ಸರ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿದೆ

· B ಎಂಬುದು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲ

· q ಎಂಬುದು ಶುಲ್ಕವಾಗಿದೆ

· n ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ

· d ಎಂಬುದು ಸಂವೇದಕದ ದಪ್ಪ

3. ಹಾಲ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳ ತತ್ವ

ಸಂವೇದಕದ ಸುತ್ತಲಿನ ಕಾಂತೀಯ ಹರಿವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ, ಸಂವೇದಕವು ಅದನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (VH) ಎಂಬ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತತ್ವವನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಹಾಲ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಮೂಲತಃ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ (GaAs), ಇಂಡಿಯಮ್ ಆಂಟಿಮೊನೈಡ್ (InSb), ಅಥವಾ ಇಂಡಿಯಮ್ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ (InAs) ನಂತಹ p-ಮಾದರಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ತೆಳುವಾದ ಆಯತಾಕಾರದ ತುಂಡನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಅದರ ಮೂಲಕ ನಿರಂತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ.

ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮ ಸಂವೇದಕದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಹಾಲ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದಾಗ, ಕಾಂತೀಯ ಹರಿವಿನ ರೇಖೆಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಬಲವನ್ನು ಬೀರುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳು (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು) ಅರೆವಾಹಕ ತಟ್ಟೆಯ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಿಗೆ ವಿಚಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಈ ಚಲನೆಯು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ ಅವು ಅನುಭವಿಸುವ ಕಾಂತೀಯ ಬಲದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ.

ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಪಕ್ಕಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವಾಗ, ಈ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ಎರಡು ಬದಿಗಳ ನಡುವೆ ವಿಭವ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಚಲನೆಯು ಅದಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪರಿಣಾಮವು ಸಮತಟ್ಟಾದ ಆಯತಾಕಾರದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವು ಕಾಂತೀಯ ಧ್ರುವದ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಮಾಣದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವವು ಸಾಧನವು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವವು ಯಾವುದೇ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳನ್ನು ಯಾವುದೇ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ "ಆಫ್" ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ (ತೆರೆದ-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸ್ಥಿತಿ) ಇರುವಂತೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಯತೆಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಮಾತ್ರ ಅವು "ಆನ್" ಆಗುತ್ತವೆ (ಮುಚ್ಚಿದ-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸ್ಥಿತಿ).

4. ಹಾಲ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು

ಅದರ ಸರಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ, ಸಂವೇದಕವು ಅನಲಾಗ್ ಸಂವೇದಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ನೇರವಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹಿಂದಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ. ತಿಳಿದಿರುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ, ಹಾಲ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಿಂದ ದೂರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಸಂವೇದಕಗಳ ಗುಂಪನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್‌ನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಊಹಿಸಬಹುದು.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಹಾಲ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಧನವು ಡಿಜಿಟಲ್ (ಆನ್/ಆಫ್) ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಬಹುದು. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ಹಾಲ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಎರಡು ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಚಕ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.