リードスイッチとホール効果センサー

リードスイッチとホール効果センサー

リードスイッチとホール効果センサー
磁気センサーは、自動車から携帯電話まで、あらゆるものに使用されています。磁気センサーにはどのような磁石を使用すればよいでしょうか？ホール効果センサーとリードスイッチのどちらを使用すべきでしょうか？磁石をセンサーに対してどのように向けるべきでしょうか？許容誤差にはどのような注意が必要でしょうか？K&Jの磁気センサーとセンサーの組み合わせの選定手順をご覧ください。

リードスイッチとは何ですか?

ホール効果センサー2個とリードスイッチ1個。リードスイッチは右側にあります。
リードスイッチは、印加磁界によって動作する電気スイッチです。気密ガラス容器内に、鉄系金属リードに一対の接点が設けられています。これらの接点は通常は開いており、電気的に接触しません。スイッチは磁石を近づけることで作動（閉）します。磁石を引き離すと、リードスイッチは元の位置に戻ります。

ホール効果センサーとは何ですか?
ホール効果センサーは、磁場の変化に応じて出力電圧を変化させるトランスデューサーです。ある意味では、ホール効果センサーはリードスイッチと同様の機能を果たすことができますが、可動部品はありません。デジタルアプリケーションに適したソリッドステート部品と考えることができます。

これら2つのセンサーのどちらがアプリケーションに適しているかは、いくつかの要素によって決まります。コスト、磁石の向き、周波数範囲（リードスイッチは通常10kHz以上では使用できません）、信号バウンス、関連するロジック回路の設計などがその要因となります。

磁石 – センサーの向き
リードスイッチとホール効果センサーの主な違いは、作動する磁石の向きです。ホール効果センサーは、ソリッドステートセンサーに垂直な磁場が印加されると作動します。多くの場合、磁石のS極がセンサー上の指示された位置を向いている必要がありますが、センサーの仕様書をご確認ください。磁石を逆向きまたは横向きにすると、センサーは作動しません。

リードスイッチは可動部品を備えた機械装置です。2本の強磁性ワイヤが小さな隙間で隔てられています。これらのワイヤに平行な磁場が存在すると、これらのワイヤは互いに接触し、電気的に接触します。つまり、磁石の磁軸はリードスイッチの長軸と平行である必要があります。リードスイッチメーカーのHamlin社は、この件に関する優れたアプリケーションノートを公開しています。このノートには、センサーが作動する領域と方向を示す分かりやすい図が掲載されています。
適切な磁石の向き: ホール効果センサー (左) とリードスイッチ (右)
他の構成も可能であり、よく使用されていることに留意してください。例えば、ホール効果センサーは回転する「ファン」の鋼鉄製の羽根を検出できます。ファンの鋼鉄製の羽根は、固定された磁石と固定されたセンサーの間を通過します。鋼鉄が両者の間にある場合、磁場はセンサーから遠ざかる方向に向きを変え（遮断され）、スイッチが開きます。鋼鉄が離れると、磁石がスイッチを閉じます。