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रैखिक हॉल-इफेक्ट आईसी चुंबकीय संवेदक उपकरण हैं जो चुंबकीय क्षेत्रों को विद्युत उत्पादन की आनुपातिक मात्रा का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

यह इस प्रकार चुंबकीय क्षेत्रों की ताकत को मापने के लिए उपयोगी हो जाता है, और उन अनुप्रयोगों में जिन्हें चुंबकीय ट्रिगर के माध्यम से स्विच किए जाने वाले आउटपुट की आवश्यकता होती है।

आधुनिक हॉल इफेक्ट आईसी को अधिकांश यांत्रिक तनावपूर्ण स्थितियों जैसे कि कंपन, झटके, झटके और नमी और अन्य वायुमंडलीय प्रदूषण के खिलाफ प्रतिरक्षा के साथ डिज़ाइन किया गया है।

ये उपकरण परिवेश के तापमान परिवर्तनों के लिए भी प्रतिरक्षा हैं जो अन्यथा इन घटकों को गलत आउटपुट परिणाम पैदा करने के लिए गर्मी के लिए कमजोर बना सकते हैं।

आमतौर पर, आधुनिक लीनियर हॉल इफेक्ट आईसी -40 से +150 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज पर बेहतर तरीके से काम कर सकते हैं।

बुनियादी पिनआउट आरेख

रतिमिति निर्दिष्ट कार्य

कई मानक रैखिक हॉल-इफेक्ट ICs जैसे कि A3515 / 16 श्रृंखला Allegro या DRV5055 से ti.com, प्रकृति द्वारा 'अनुपात' हैं, जिसमें उपकरणों का उत्पादन वोल्टेज और संवेदनशीलता आपूर्ति वोल्टेज और परिवेश के तापमान के अनुसार भिन्न होती है।

अर्ध-वोल्टेज आमतौर पर आपूर्ति वोल्टेज का आधा हो सकता है। एक उदाहरण के रूप में यदि हम डिवाइस को आपूर्ति वोल्टेज को 5V मानते हैं, तो एक चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में इसका सामान्य उत्पादन 2.5V होगा और 5mV प्रति गॉस की दर से भिन्न होगा।

यदि आपूर्ति वोल्टेज 5.5V तक बढ़ जाती है, तो 5.5MV / गॉस में संवेदनशीलता के साथ, अर्ध-वोल्टेज भी 2.75V के अनुरूप होगी।

डायनामिक ऑफसेट क्या है

रैखिक हॉल-इफेक्ट IC जैसे A3515 / 16 BiCMOS एक इन-बिल्ट हाई फ़्रीक्वेंसी पल्स की सहायता से एक मालिकाना डायनेमिक ऑफ़सेट निरस्तीकरण प्रणाली को शामिल करता है ताकि हॉल सामग्री के अवशिष्ट ऑफसेट वोल्टेज को उचित रूप से नियंत्रित किया जा सके।

डिवाइस के ओवर-मोल्डिंग, तापमान की विसंगतियों या अन्य प्रासंगिक तनावपूर्ण स्थितियों के कारण अवशिष्ट ऑफसेट सामान्य रूप से उत्पन्न हो सकता है।

उपरोक्त सुविधा इन रैखिक उपकरणों को काफी स्थिर अर्ध-उत्पादन आउटपुट वोल्टेज के साथ प्रदान करती है, जो डिवाइस पर सभी प्रकार के बाहरी नकारात्मक प्रभावों के लिए अच्छी तरह से प्रतिरक्षा है।

एक रैखिक हॉल-प्रभाव आईसी का उपयोग करना

हॉल-इफेक्ट आईसी दिए गए कनेक्शनों की मदद से जुड़ा हो सकता है, जहां आपूर्ति पिन संबंधित डीसी वोल्टेज टर्मिनलों (विनियमित) में जाना चाहिए। आउटपुट टर्मिनलों को एक उपयुक्त ढंग से कैलिब्रेटेड वाल्टमीटर से जोड़ा जा सकता है, जिसमें हॉल आउटपुट से संवेदनशीलता होती है। सीमा।

डिवाइस को बाहरी रूप से प्रेरित विद्युत शोर या आवारा आवृत्तियों से सुरक्षित रखने के लिए ICs आपूर्ति पिंस में सीधे 0.1uF बाईपास संधारित्र को जोड़ने की सिफारिश की जाती है।

पावर अप करने के बाद, डिवाइस को कुछ मिनट के स्थिरीकरण की अवधि की आवश्यकता हो सकती है, जिसके दौरान इसे चुंबकीय क्षेत्र के साथ संचालित नहीं किया जाना चाहिए।

एक बार जब डिवाइस आंतरिक रूप से तापमान-स्थिर हो जाता है, तो इसे बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में लाया जा सकता है।

वोल्टमीटर को तुरंत चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के अनुरूप विक्षेपण दर्ज करना चाहिए।

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फ्लक्स घनत्व की पहचान करना

चुंबकीय क्षेत्र के फ्लक्स घनत्व की पहचान करने के लिए, डिवाइस आउटपुट वोल्टेज को प्लॉट किया जा सकता है और एक अंशांकन वक्र के Y- अक्ष पर स्थित हो सकता है, अंशांकन वक्र के साथ आउटपुट स्तर का अंतर X- अक्ष पर संबंधित फ्लक्स घनत्व की पुष्टि करेगा वक्र।

रैखिक हॉल प्रभाव अनुप्रयोग क्षेत्र

रैखिक हॉल-प्रभाव उपकरण में विविध अनुप्रयोग क्षेत्र हो सकते हैं, उनमें से कुछ नीचे प्रस्तुत किए गए हैं:
नॉन-कॉन्टैक्ट करेंट कंडक्टर के माध्यम से बाहरी रूप से गुजरने वाली धारा को संवेदन के लिए करंट सेंसिंग मीटर।
पावर सेंसिंग मीटर, ऊपर के समान (वाट-घंटे की पैमाइश) वर्तमान ट्रिप-पॉइंट डिटेक्शन, जहां एक बाहरी सर्किटरी को वर्तमान सीमा पर निगरानी और ट्रिपिंग के लिए एक वर्तमान संवेदी चरण के साथ एकीकृत किया जाता है।
तनाव नापने का यंत्र मीटर, जहां तनाव कारक चुंबकीय रूप से इच्छित आउटपुट प्रदान करने के लिए हॉल सेंसर के साथ युग्मित होता है।
बायस्ड (चुम्बकीय रूप से) संवेदन अनुप्रयोग फेरस मेटल डिटेक्टर, जहां हॉल इफेक्ट डिवाइस को सापेक्ष चुंबकीय प्रेरण शक्ति का पता लगाने के माध्यम से लौह सामग्री का पता लगाने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। उपकरण।
जॉय-स्टिक इंटर-सेंसिंग लिक्विड-लेवल सेंसिंग के साथ, हॉल डिवाइस का एक और प्रासंगिक सेंसिंग एप्लिकेशन। अन्य समान अनुप्रयोग जो हॉल प्रभाव डिवाइस के साथ-साथ मुख्य माध्यम के रूप में चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को शामिल करते हैं: तापमान / दबाव / वैक्यूम सेंसिंग (धौंकनी विधानसभा के साथ) थ्रॉटल या वायु वाल्व स्थिति संवेदन गैर-संपर्क पोटेंशियोमीटर।

हॉल इफेक्ट सेंसर का उपयोग करते हुए सर्किट आरेख

ऊपर बताए गए हॉल प्रभाव सेंसर को लोड को नियंत्रित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र को विद्युत टॉगलिंग दालों में परिवर्तित करने के लिए कुछ बाहरी भागों के माध्यम से जल्दी से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। सरल सर्किट आरेख नीचे देखा जा सकता है:

इस कॉन्फ़िगरेशन में, हॉल इफेक्ट सेंसर एक चुंबकीय क्षेत्र को एक निर्दिष्ट निकटता में बदल देगा और इसे 'पिन' के पार एक रैखिक एनालॉग सिग्नल में बदल देगा।

यह एनालॉग सिग्नल आसानी से लोड ड्राइविंग के लिए या किसी वांछित स्विचिंग सर्किट को खिलाने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

संवेदनशीलता कैसे बढ़ाएं

उपरोक्त मूल हॉल प्रभाव सर्किट की संवेदनशीलता को मौजूदा एनपीएन के साथ एक अतिरिक्त पीएनपी ट्रांजिस्टर जोड़कर बढ़ाया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है: