دانلود مقاله در مورد سنسورهای اثرهال

دانلود مقاله در مورد سنسورهای اثرهال

فرمت فایل دانلودی: .zip
فرمت فایل اصلی: .doc
تعداد صفحات: 45
حجم فایل: 337 کیلوبایت
قیمت: 6000 تومان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 45 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏1
‏موضوع :
‏سنسورهای اثر هال
‏درس مربوطه:
‏آز کنترل صنعتی
‏مقدمه
‏یک عنصر هال از لایه نازکی ماده هادی با اتصالات خروجی عمود بر مسیر شارش جریان ساخته شده است وقتی این عنصر تحت یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، ولتاژ خروجی متناسب با قدرت میدان مغناطیسی تولید می کند. این ولتاژ بسیار کوچک و در حدود میکرو ولت است. بنابراین استفاده از مدارات بهسازی ضروری است. اگر چه سنسور اثرهال، سنسور میدان مغناطیسی است ولی می تواند به عنوان جزء اصلی در بسیاری از انواع حسگرهای جریان، دما، فشار و موقعیت و ‏…‏ استفاده شود. در سنسورها، سنسور اثر هال میدانی را که کمیت فیزیکی تولید می کند و یا تغییر می دهد حس می کند
‏ویژگیهای عمومی
‏2
‏ویژگیهای عمومی سنسورهای اثرهال به قرار زیر می باشند
‏1 -‏ حالت جامد ؛
‏2 ‏-‏ عمر طولانی ؛
‏3 ‏-‏ عمل با سرعت بالا-پاسخ فرکانسی بالای 100KHZ‏ ؛
‏4 ‏-‏ عمل با ورودی ثابت (Zero Speed Sensor)‏ ؛
‏5 ‏-‏ اجزای غیر متحرک ؛
‏6‏-‏ورودی و خروجی سازگار با سطح منطقیLogic Compatible input and output‏ ؛
‏7 ‏-‏ بازه‏ ‏ دمایی گسترده ‏ (-40°C ~ +150°C)‏ ؛
‏8 ‏-‏ عملکرد تکرار پذیرعالی Highly Repeatable Operation ‏؛
‏9 ‏-‏ یک عیب بزرگ این است که در این سیستمها پوشش مغناطیسی مناسب باید در نظرگرفته شود، چون وجود میدان های مغناطیسی دیگر باعث می شود تا خطای زیادی در سیستم اتفاق افتد
‏تاریخچه‏
‏اثرهال توسط دکتر ادوین هال (Edvin Hall)‏ درسال 1879 در حالی کشف شد که او دانشجوی دکترای دانشگاه Johns Hopkins‏ در بالتیمر(Baltimore)‏ انگلیس بود.
‏3
‏هال درحال تحقیق بر تئوری جریان الکترون کلوین بود که دریافت زمانی که میدان یک آهنربا عمود بر سطح مستطیل نازکی از جنس طلا قرار گیرد که جریانی از آن عبور می کند، اختلاف پتانسیل الکتریکی در لبه های مخالف آن پدید می آید.
‏او دریافت که این ولتاژ متناسب با جریان عبوری از مدار و چگالی شار مغناطیسی عمود بر مدار است. اگر چه آزمایش هال موفقیت آمیز و صحیح بود ولی تا حدود 70 سال پیش از کشف آن کاربردی خارج از قلمرو فیزیک تئوری برای آن بدست نیامد.
‏با ورود مواد نیمه هادی در دهه 1950 اثرهال اولین کاربرد عملی خود را بدست آورد. درسال 1965 Joe Maupin ,Everett Vorthman‏ برای تولید یک سنسور حالت جامد کاربردی وکم هزینه از میان ایده های متفاوت اثرهال را انتخاب نمودند. علت این انتخاب جا دادن تمام این سنسور بر روی یک تراشه سیلیکن با هزینه کم و ابعاد کوچک بوده است این کشف مهم ورود اثر هال به دنیای عملی و پروکاربرد خود درجهان بود.
‏تئوری اثرهال
‏ ‏ اگر یک ماده هادی یا نیمه هادی که حامل جریان الکتریکی است در یک میدان مغناطیسی به شدت B‏ که عمود برجهت جریان عبوری به مقدار I‏ می باشد قرار گیرد، ولتاژی به مقدار V‏ در عرض هادی تولید می شود.
‏4
‏این خاصیت در مواد نیمه هادی دارای مقدار بیشتری نسبت به مواد دیگر است و از این خاصیت در قطعات اثرهال تجارتی استفاده میشود.
ولتاژها به این علت پدید می آید که میدان مغناطیسی باعث می شود تا نیروی لرنتز برجریان عمل کند و توزیع آنرا برهم بزند‏[F=q(V‏´B‏)]‏. نهایتا حاملهای جریان مسیر منحنی را مطابق شکل بپیمایند‏.‏
‏


‏حاملهای جریان اضافی روی یک لبه قطعه ظاهر می شوند، ضمن اینکه در لبه مخالف کمبود حامل اتفاق می افتد. این‏ ‏ عدم تعادل بار باعث ایجاد ولتاژ هال می شود، که تا زمانی که میدان مغناطیسی حضور داشته و جریان برقرار است باقی می ماند.

 

پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.