HALL EFFECT SENSOR ve Elektropnömatik ve basınç sensörleri

HALL ETKİSİ

Manyetik alan içerisinde bulunan ve üzerinden akım geçen bir iletken üzerinde bir gerilim oluşur ve bir etki   meydana gelir  Bu  etkiye Hall Etkisi denir

Hall Effect Sensörü

Bu Elektronik element açık ve kapalı kontak konumlarını N  ve S  kutuplu mıknatıslar la   işlem yapabilmekte ve konumunu o mıknatısın o anki kutuplarına göre seçen bir sensör

• Çalışan elemanların devrini veya sayısını titreşimini ve dizilerini tespit eder
• Magnetik özelliği olan metaryalleri tespit etmekte
• 
  
  
• Ledler alarmlar yada diğer cihazların açık kapalı olduğunu tespit etmekte
• Monitörlerin açılıp kapanmasını ve hareket halindeki cisimlerin durumlarını tespit etmede Robotik kontrollerde ve değişik animasyonların düzenlenmesinde kullanılır
•  Bu Sensörün
•  Fiatı da 2 $  Civarında

Hall Etkisi ve çeşitli Formülleri

Bir iletkendeki akımın doğası nedeniyle akımı meydana getiren yük taşıyan elektronların veya parca cıkların hareketidir .Elektronların hareket Yönlerine Paralel olmayan manyetik alan uygulandığında dik etki eden bir kuvvet vardır. Bu Kuvvete Lorentz Kuvveti denir .Bu manyetik alan içinde hareket eden elektronlar malzemenin bir yüzeyinde toplanacak diğer yüzey  akım taşıyan elektronların yokluğu nedeniyle eşit ve zıt yüklü kalacaktır.Bunun etkisi nedeniyle Hall  elementi boyunca yük asimetrik olarak dağılacaktır. Ve elektrik bir alan oluşacaktır . Hall elemanı üzerinden akım geçmeye devam ettikçe sabit bir potansiyel farkı oluşacaktır.

Hall etkisi, taşıyıcı yoğunluğu veya manyetik alanı ölçmek için çok kullanışlı bir yöntemdir.

Sadece bir tip Elektron  taşıyıcısı  olan basit bir metal için Hall gerilimi için aşağıdaki eşitlik  verilir:

Levha Uzunluğu boyunca olan akım= I

Manyetik akı yoğunluğu = B

Levhanın Kalınlığını = d

Elektron Yükü = e

Taşıyıcı elektronların yük taşıyıcı yoğunluğu = n

 ile gösterilerek tanımlanır

          Hall katsayısı aşağıdaki gibi tanımlanır:

Eşitlikte

taşıyıcı elektronların akım yoğunluğu =  J

 Bu eşitlik SI birimlerinde,

halini alır.

 zıt yönlere hareket etmekte olan pozitif ve negatif yükleri birbirinden ayırması Hall etkisinin en önemli özelliklerinden biri dir Hall etkisi, metallerde akımın protonlar ile değil elektronlar ile oluşturulduğunun ilk gerçek ispatıdır. Ayrıca Hall etkisi bazı malzemelerde (özellikle P-tipi yarı iletkenlerde) akımı hareket eden negatif elektronlar olarak değil de pozitif "Elektron boşlukları"nın hareketi olarak düşünmenin daha uygun olacağını göstermiştir.

Yarı iletkenlerde Hall etkisi 

Akım taşıyan bir yarı iletken manyetik alan içinde tutulduğunda, akım taşıyıcıları manyetik alana ve akım yönüne dik bir kuvvet etkisi altında kalır. Denge durumunda yarı iletkenin kenarları arasında bir gerilim oluşur.

Akım taşıyıcıların yoğunlukları mobiliteleri farklı olan elektronlar ve elektron boşlukları olduğu yarı iletkenlerde, yukarıda verilen Hall katsayısının basit ifadesi daha karmaşık bir hal alır. Orta derecedeki manyetik alanları için Hall katsayısı

Elektron Konsantrasyonu ( Yoğunluğu) = n

Boşluk Konsantrasyonu ( Yoğunluğu ) = P                    

Elektron mobilitesi ( Hareketlilik ) = Ue

Boşluk Mobilitesi (hareketliliği ) = Uh

elektronik yükün mutlak değeri = e

    Uygulanan büyük değerdeki manyetik alanlar için daha basit bir Hall katsayısı ifadesi mevcuttur:

Teknolojik uygulamalar 

Birkaç üretici tarafından "Hall Effect Sensörü" denilen bir ürün üretilmektedir. Örnek olarak, dönen hız sensörleri, sıvı akış sensörleri, akım sensörleri ve basınç sensörleri verilebilir. Ayrıca bu teknoloji, elektropnömatik özellik gösteren paintball silahları ve yine  airsoft silahlarında ve bazı GPS sistemlerinde yer almaktadır.