હોલ ઇફેક્ટ સેન્સરમાં શા માટે કાયમી ચુંબકની જરૂર છે

હોલ ઇફેક્ટ સેન્સર અથવા હોલ ઇફેક્ટ ટ્રાન્સડ્યુસર એ હોલ ઇફેક્ટ પર આધારિત અને હોલ એલિમેન્ટ અને તેના સહાયક સર્કિટથી બનેલું એક સંકલિત સેન્સર છે. હોલ સેન્સર ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન, પરિવહન અને રોજિંદા જીવનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. હોલ સેન્સરની આંતરિક રચનામાંથી, અથવા ઉપયોગની પ્રક્રિયામાં, તમે જોશો કેકાયમી ચુંબકએક મહત્વપૂર્ણ કાર્યકારી ભાગ છે. હોલ સેન્સર માટે કાયમી ચુંબક શા માટે જરૂરી છે?

સૌ પ્રથમ, હોલ સેન્સર, હોલ ઇફેક્ટના કાર્યકારી સિદ્ધાંતથી પ્રારંભ કરો. હોલ ઇફેક્ટ એ એક પ્રકારની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અસર છે, જે અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી એડવિન હર્બર્ટ હોલ (1855-1938) દ્વારા 1879 માં ધાતુઓની વાહક પદ્ધતિનો અભ્યાસ કરતી વખતે મળી હતી. જ્યારે પ્રવાહ બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રના કાટખૂણે વાહકમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે વાહક વિચલિત થાય છે, અને એક વધારાનું વિદ્યુત ક્ષેત્ર વર્તમાન અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં કાટખૂણે પેદા થશે, જેના પરિણામે વાહકના બંને છેડે સંભવિત તફાવત થાય છે. આ ઘટના હોલ ઇફેક્ટ છે, જેને હોલ સંભવિત તફાવત પણ કહેવામાં આવે છે.

હોલ ઇફેક્ટ એ આવશ્યકપણે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લોરેન્ટ્ઝ બળને કારણે ચાલતા ચાર્જ થયેલા કણોનું વિચલન છે. જ્યારે ચાર્જ થયેલા કણો (ઇલેક્ટ્રોન અથવા છિદ્રો) ઘન પદાર્થોમાં સીમિત હોય છે, ત્યારે આ વિચલન વર્તમાન અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની લંબ દિશામાં હકારાત્મક અને નકારાત્મક ચાર્જના સંચય તરફ દોરી જાય છે, આમ વધારાના ટ્રાંસવર્સ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની રચના કરે છે.

આપણે જાણીએ છીએ કે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં આગળ વધે છે, ત્યારે તેઓ લોરેન્ટ્ઝ બળથી પ્રભાવિત થશે. ઉપર મુજબ, ચાલો પહેલા ડાબી બાજુના ચિત્રને જોઈએ. જ્યારે ઈલેક્ટ્રોન ઉપરની તરફ જાય છે, ત્યારે તેના દ્વારા ઉત્પન્ન થતો પ્રવાહ નીચે તરફ જાય છે. ઠીક છે, ચાલો ડાબા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીએ, ચુંબકીય ક્ષેત્ર B (સ્ક્રીનમાં શૉટ) ની ચુંબકીય સંવેદના રેખાને હાથની હથેળીમાં ઘૂસી જવા દો, એટલે કે, હાથની હથેળી બહારની તરફ છે અને ચાર આંગળીઓ આ તરફ દોરો. વર્તમાન દિશા, એટલે કે ચાર પોઈન્ટ નીચે. પછી, અંગૂઠાની દિશા એ ઇલેક્ટ્રોનની બળની દિશા છે. ઇલેક્ટ્રોનને જમણી તરફ દબાણ કરવામાં આવે છે, તેથી બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રની ક્રિયા હેઠળ પાતળી પ્લેટમાંનો ચાર્જ એક બાજુ નમશે. જો ઇલેક્ટ્રોન જમણી તરફ ઝુકે છે, તો ડાબી અને જમણી બાજુએ સંભવિત તફાવત રચાશે. જમણી બાજુની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, જો વોલ્ટમીટર ડાબી અને જમણી બાજુએ જોડાયેલ હોય, તો વોલ્ટેજ શોધી કાઢવામાં આવશે. આ હોલ ઇન્ડક્શનનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે. શોધાયેલ વોલ્ટેજને હોલ પ્રેરિત વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે. જો બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર દૂર કરવામાં આવે છે, તો હોલ વોલ્ટેજ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. જો ઈમેજ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે તો, હોલ ઈફેક્ટ નીચેની આકૃતિ જેવી છે:

i: વર્તમાન દિશા, B: બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા, V: હોલ વોલ્ટેજ અને બોક્સમાંના નાના બિંદુઓને ઇલેક્ટ્રોન તરીકે ગણી શકાય.

હોલ સેન્સરના કાર્યકારી સિદ્ધાંત પરથી, તે શોધી શકાય છે કે હોલ ઇફેક્ટ સેન્સર એક સક્રિય સેન્સર છે, જેને કામ કરવા માટે બાહ્ય પાવર સપ્લાય અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની જરૂર પડે છે. નાના વોલ્યુમ, ઓછા વજન, ઓછા પાવર વપરાશ અને સેન્સરના ઉપયોગમાં અનુકૂળ ઉપયોગની જરૂરિયાતોને ધ્યાનમાં લેતા, બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રને સપ્લાય કરવા માટે જટિલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટને બદલે એક સરળ કાયમી ચુંબકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. વધુમાં, મુખ્ય ચાર પ્રકારના કાયમી ચુંબકમાં,SmCoઅનેNdFeB દુર્લભ પૃથ્વીચુંબકમાં ઉચ્ચ ચુંબકીય ગુણધર્મો અને સ્થિર કાર્યકારી સ્થિરતા જેવા ફાયદા છે, જે ઉચ્ચ પ્રદર્શન હોલ ઇફેક્ટ ટ્રાન્સડ્યુસર અથવા સેન્સરને ચોકસાઈ, સંવેદનશીલતા અને વિશ્વસનીય માપ સુધી પહોંચવામાં સક્ષમ કરી શકે છે. તેથી NdFeB અને SmCo વધુ ઉપયોગ કરે છેહોલ ઇફેક્ટ ટ્રાન્સડ્યુસર મેગ્નેટ.