ನೀವು ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್ ಮುಚ್ಚಿದಾಗ ಅದರ ಪರದೆ ಏಕೆ ಆಫ್ ಆಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೀವು ಎಂದಾದರೂ ಯೋಚಿಸಿದ್ದೀರಾ? ಅಥವಾ ನೀವು ಅದನ್ನು ತಿರುಗಿಸಿದಾಗ ನಿಮ್ಮ ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ನ ಪರದೆ ಏಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ? ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನದ ಮೋಟಾರ್ ಅದರ ವೇಗವನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನೀವು ಎಂದಾದರೂ ಯೋಚಿಸಿದ್ದೀರಾ? ಈ ಎಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಒಬ್ಬ ಅಪ್ರಸಿದ್ಧ ನಾಯಕನ ಕೆಲಸವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ.-ಹಾಲ್ ಸೆನ್ಸರ್.

ಸ್ಲ್ಕೋರ್ ಹಾಲ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು

ಇದು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಒಂದು ಶತಮಾನದ ಹಿಂದೆ ಮಾಡಿದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗಬೇಕಾಗಿದೆ.

1. ಮೂಲ: ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮ-ಒಂದು ಶ್ರೇಷ್ಠ ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನ

1879 ರಲ್ಲಿ, ಎಡ್ವಿನ್ ಹಾಲ್ ಎಂಬ ಯುವ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞನು ಒಂದು ಪ್ರಯೋಗದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಆಕರ್ಷಕ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಮಾಡಿದನು. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ತೆಳುವಾದ ವಾಹಕ (ಅಥವಾ ಅರೆವಾಹಕ) ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಅನಿರೀಕ್ಷಿತವಾದದ್ದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವನು ಕಂಡುಕೊಂಡನು.

ಲೆಟ್'ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ರು ಎದ್ದುಕಾಣುವ ಸಾದೃಶ್ಯವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ:

1. ಒಂದು ಹೆದ್ದಾರಿಯನ್ನು (ವಾಹಕ) ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸ್ಥಿರ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ, ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಕಾರುಗಳಂತೆ.

2. ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿ: ಈಗ, ಹೆದ್ದಾರಿಯ ಬದಿಯಿಂದ ಬಲವಾದ ಅಡ್ಡಗಾಳಿ (ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ) ಬೀಸುತ್ತದೆ. ಈ ಗಾಳಿಯು ಎಲ್ಲಾ ಕಾರುಗಳನ್ನು (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು) ಚಾಲನೆ ಮಾಡುವಾಗ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ.

3. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತದೆ: ಗಾಳಿಯ ತಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕಾರುಗಳು (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು) ಹೆದ್ದಾರಿಯ ಒಂದು ಬದಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು ಒಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರುಗಳು ಒಟ್ಟುಗೂಡಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯು ವಿರಳವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.

4. ಇದು ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್: ಶುಲ್ಕಗಳ ಸಂಗ್ರಹವು ಹೆದ್ದಾರಿಯ ಎರಡು ಬದಿಗಳ ನಡುವೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಮುಖ ತೀರ್ಮಾನ: ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವು, ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಿದಾಗ, ವಾಹಕದಾದ್ಯಂತ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಬಲವಾಗಿದ್ದಷ್ಟೂ, ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

2. ವಿದ್ಯಮಾನದಿಂದ ಸಾಧನಕ್ಕೆ: ಆಧುನಿಕ ಹಾಲ್ ಸಂವೇದಕಗಳ ಘಟಕಗಳು

ಈಗ ನಾವು ತತ್ವವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿಸುವ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು. ಅವರು "ಹಾಲ್ ಪ್ಲೇಟ್", ಸಿಗ್ನಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಅಕ್ಕಿ ಧಾನ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಸಣ್ಣ ಚಿಪ್‌ಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ಸುಧಾರಿತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಆರ್ಸೆನೈಡ್‌ನಂತಹ) ಬಳಸಿದರು.

ಇಲ್ಲಿ'ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ:

1. ಸಂವೇದನೆ: ಹಾಲ್ ಅಂಶವು (ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಅರೆವಾಹಕ) ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಅದು ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲ ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋವೋಲ್ಟ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ).

2. ವರ್ಧನೆ: ಈ ಕಚ್ಚಾ ಸಂಕೇತವು ನೇರವಾಗಿ ಬಳಸಲು ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಅದನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

3. ಸಂಸ್ಕರಣೆ: ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಎರಡು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೀತಿಯ ಹಾಲ್ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

ಡಿಜಿಟಲ್ ಹಾಲ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು (ಸ್ವಿಚಿಂಗ್/ಲಾಚ್ಡ್):

ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ: ಚಿಪ್ ಸ್ಕಿಮಿಟ್ ಟ್ರಿಗ್ಗರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಶಬ್ದ-ನಿರೋಧಕ ಹೋಲಿಕೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್). ಇದು ವರ್ಧಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲೇ ನಿಗದಿಪಡಿಸಿದ "ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್" ಗೆ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಫಲಿತಾಂಶ: ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲವು "ಟರ್ನ್-ಆನ್" ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ, ಸಂವೇದಕ's ಔಟ್‌ಪುಟ್ ತಕ್ಷಣವೇ ಹೆಚ್ಚಿನದರಿಂದ ಕಡಿಮೆಗೆ (ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಯಾಗಿ) ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸಿದಂತೆ. ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು "ಟರ್ನ್-ಆಫ್" ಮಿತಿಗಿಂತ ಕೆಳಗೆ ದುರ್ಬಲಗೊಂಡಾಗ, ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅದರ ಮೂಲ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರಳುತ್ತದೆ.

ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು: ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು-ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚಳ ಪತ್ತೆ, ಕಾರಿನ ಬಾಗಿಲಿನ ದೀಪಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಹಲ್ಲುಜ್ಜುವ ಬ್ರಷ್ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ.

ಅನಲಾಗ್ ಹಾಲ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು (ಲೀನಿಯರ್):

ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ: ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಬಲವಾಗಿದ್ದಷ್ಟೂ, ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ; ಕ್ಷೇತ್ರವು ದುರ್ಬಲವಾಗಿದ್ದಷ್ಟೂ, ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಫಲಿತಾಂಶ: ಈ ಸಂವೇದಕಗಳು ನಿರಂತರ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಅದರ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು (ಉತ್ತರ ಅಥವಾ ದಕ್ಷಿಣ) ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು: ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದ ದೂರ, ಕೋನ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಳತೆಗಳು-ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಥ್ರೊಟಲ್ ಸ್ಥಾನ ಸಂವೇದಕಗಳು, ರೊಬೊಟಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಜಂಟಿ ಕೋನ ಮಾಪನ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ಪತ್ತೆ (ಲೈವ್ ವೈರ್ ಸುತ್ತಲಿನ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ, ಇದು ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ-ತುಂಬಾ ಸುರಕ್ಷಿತ).

3. ಸರ್ವತ್ರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು: ನಾವು ಹಾಲ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಏಕೆ ಇಷ್ಟಪಡುತ್ತೇವೆ?

ಹಾಲ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳ ಆಕರ್ಷಣೆ ಅವುಗಳ ಸಂಪರ್ಕರಹಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿದೆ.

ಸಂಪರ್ಕರಹಿತ: ದೈಹಿಕ ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲ ಎಂದರೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸವೆತವಿಲ್ಲ, ಸ್ಪಾರ್ಕಿಂಗ್ ಇಲ್ಲ ಮತ್ತು ಬಹಳ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿ.-ಕಠಿಣ ಪರಿಸರಗಳಿಗೆ (ಧೂಳು, ಎಣ್ಣೆ, ಕಂಪನ) ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಅತಿ ವೇಗ: ಅವು ನಂಬಲಾಗದಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ, ಮೋಟಾರ್ ವೇಗ ಮಾಪನದಂತಹ ಅತಿ ವೇಗದ ತಿರುಗುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಪರಿಪೂರ್ಣವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆ: ಲೀನಿಯರ್ ಹಾಲ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನೀವು ಅವುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು:

ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್: ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಪರದೆಯ ತಿರುಗುವಿಕೆ; ಬ್ಲೂಟೂತ್ ಇಯರ್‌ಫೋನ್ ಕೇಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಮುಚ್ಚಳ ಪತ್ತೆ.

ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮತ್ತು ಆಟೋಮೋಟಿವ್: ಮೋಟಾರ್ ವೇಗ ನಿಯಂತ್ರಣ; ಸಿಲಿಂಡರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪಿಸ್ಟನ್ ಸ್ಥಾನ ಪತ್ತೆ; ಬ್ರಷ್‌ಲೆಸ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿವರ್ತನೆ; ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ.

ಗೃಹೋಪಯೋಗಿ ವಸ್ತುಗಳು: ತೊಳೆಯುವ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಡ್ರಮ್ ವೇಗ ಮಾಪನ; ನೀರಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹರಿವಿನ ಮಾಪನ.

ತೀರ್ಮಾನ

1879 ರಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಆವಿಷ್ಕಾರದಿಂದ ಇಂದಿನ ಶತಕೋಟಿ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿರುವ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ "ಸಂವೇದಕಗಳು" ವರೆಗೆ, ಹಾಲ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮೂಲಭೂತ ವಿಜ್ಞಾನವು ತಾಂತ್ರಿಕ ಕ್ರಾಂತಿಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಅವು ಸೇತುವೆಯಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಅದೃಶ್ಯ, ಅಮೂರ್ತ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಬಳಸಬಹುದಾದ ನಿಖರವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಮುಂದಿನ ಬಾರಿ ನೀವು ನಿಮ್ಮ ಮಣಿಕಟ್ಟನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವಾಗ ನಿಮ್ಮ ಫೋನ್ ಪರದೆಯು ಬೆಳಗಿದಾಗ, ಡಾ. ಹಾಲ್ ಮತ್ತು ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳ ಪ್ರತಿಭೆಯು ನಿಮಗೆ ಸೇವೆ ಸಲ್ಲಿಸಲು ತೆರೆಮರೆಯಲ್ಲಿ ಸದ್ದಿಲ್ಲದೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದು ನೀವು ನಗಬಹುದು.