ホールセンサについて：分類と用途

ホールセンサーはホール効果に基づいています。ホール効果は半導体材料の特性を研究するための基本的な手法です。ホール効果実験で測定されるホール係数は、半導体材料の導電型、キャリア濃度、キャリア移動度といった重要なパラメータを決定することができます。

分類

ホールセンサーは、リニアホールセンサーとスイッチングホールセンサーに分けられます。

1. リニアホールセンサーは、ホール素子、リニアアンプ、エミッタフォロワで構成され、アナログ量を出力します。

2. スイッチ型ホールセンサは、電圧レギュレータ、ホール素子、差動増幅器、シュミットトリガおよび出力段で構成され、デジタル量を出力します。

ホール効果を応用した半導体材料で作られた素子はホール素子と呼ばれます。磁場に敏感で、構造が単純で、小型で、周波数応答が広く、出力電圧の変動が大きく、長寿命といった利点があるため、計測、自動化、コンピュータ、情報技術の分野で広く利用されています。

M新規アプリケーション

ホール効果センサーは、位置センサー、回転速度測定、リミットスイッチ、流量測定などに広く使用されています。ホール効果を利用したデバイスには、ホール効果電流センサー、ホール効果リーフスイッチ、ホール効果磁界強度センサーなどがあります。以下では、主に位置センサー、回転速度センサー、温度センサー、圧力センサーについて説明します。

1. 位置センサー

ホール効果センサーは、スライド動作を検知するために使用されます。このタイプのセンサーでは、ホール素子と磁石の間に厳密に制御されたギャップがあり、磁石が固定ギャップ内で前後に移動するにつれて、誘導磁場が変化します。素子がN極に近い場合、磁場は負になり、S極に近い場合、磁場は正になります。これらのセンサーは近接センサーとも呼ばれ、精密な位置決めに使用されます。

2. 速度センサー

速度検知では、ホール効果センサーは回転磁石と対向して固定配置されます。この回転磁石は、センサーまたはホール素子を動作させるために必要な磁場を生成します。回転磁石の配置は、アプリケーションの都合に応じて様々です。例えば、シャフトまたはハブに単一の磁石を取り付ける方法や、リング磁石を使用する方法などがあります。ホールセンサーは磁石と対向するたびに出力パルスを発します。さらに、これらのパルスはプロセッサによって制御され、回転速度（RPM）を算出して表示します。これらのセンサーは、デジタル出力センサーまたはリニアアナログ出力センサーのいずれかです。

3. 温度または圧力センサー

ホール効果センサーは圧力センサーや温度センサーとしても使用できます。これらのセンサーは適切な磁石を備えた圧力偏向ダイヤフラムと組み合わされ、ベローズの磁気アセンブリがホール効果素子を前後に作動させます。

圧力測定の場合、ベローズは伸縮します。ベローズの変化により、磁気アセンブリがホール効果素子に近づきます。そのため、結果として得られる出力電圧は、印加圧力に比例します。

温度測定の場合、ベローズアセンブリは既知の熱膨張特性を持つガスで密封されています。チャンバーが加熱されると、ベローズ内のガスが膨張し、センサーは温度に比例した電圧を生成します。