106-6. Холлын эффектын сенсор

Дамжуулагчаар нэвтрэх соронзон урсгал өөрчлөгдсөнөөр индукцийн цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүсэж үүний улмаас гүйдэл гүйдэл. 

Свич нь тогтмол соронзон, галлийн арсенатын болроор хийсэн нимгэн хагас дамжуулагч давхарга (Холлын давхарга), эргэлддэг хаалттай дугуйгаас бүрдэнэ. Холлын давхарга нь эерэг ба сөрөг терминалтай. Мөн гадна хэлхээтэй холбоотой 2 нэмэлт терминалтай. Эргэлдэгч дугуйн цонхтой байх бөгөөд хаалт цонх, хаалт цонх гэсэн бүтэцтэй. Үүнийг ашиглаж тогтмол соронзонгийн үүсгэх соронзон урсгалыг өөрчилнө. Тогтмол гүйдлийг Холлын давхарга бүхий кристалл хэрэглэнэ. Энэ нь соронзон урсгал болон гүйдлийн чиглэлд перпендикуляр чиглэлд хүчдэл үүсгэх зорилготой. 

Холлын давхаргаар гүйх гүйдлийг соронзон урсгал дайран өнгөрч байх үед маш бага хэмжээний хүчдэл Холлын свич дээр үүснэ. Харин соронзон урсгалын замд хаалт орж ирвэл Холлын давхаргаар гүйх гүйдлийг дайран өнгөрөх соронзон урсгал үгүй бол Холлын свич дээрх хүчдэл алга болно. Холлын давхарга дээр үүсэх хүчдэл маш сулхан аналог хүчдэл байна. Иймээс түүнийг компьютер мэдрэхгүй. Иймээс түүний гаралтад өсгөгч тавьж өгч уг сигналыг өсгөнө. Уг өсгөгдсөн сигналыг Шмидтийн триггерээр дамжуулж тоон сигнал болгон хувиргана. Ингээд гарч ирсэн сигналаар свичийн горимд ажиллах биполяр транзисторын баазыг удирдана.

Холлын эффектийг ашиглан хэрхэн свич хийхийг тайлбарлалаа. Дээр тайлбарласан свич нь эргэлдэх хөдөлгөөний байрлалыг тогтооход өргөн хэрэглэгдэнэ. Мөн энэ свичийг тогтмол соронзон дотор Холлын давхарга орж ирэх үеийг тогтоох замаар байрлалыг тогтооход мөн хэрэглэнэ. Ийм зорилгоор тосны төвшинг тогтоох, суудлын даруулгыг хийгдсэн эсэхийг тогтооход хэрэглэдэг.

Тосны төвшинг тогтооход хэрэглэгддэг Холлын сенсорын зургийг харуулав. Тосны төвшин дээшлэх үед Холлын давхаргын зай өөрчлөгдөх ба энэ өөрчлөлт нь Холлын свичээс гарах сигналын далайцтай шууд хамааралтай байна. Энэ далайцыг хэмжих замаар тосны төвшин ямар байгааг тогтооно. 

Ердийн Холлын свич ашигласан сенсор нь 3 утастай байна. Гэсэн хэдий ч үүнийг зурагт үзүүлсний дагуу 2 утас ашиглан угсарч болдог. Энэ бол ердийн DC мотор удирддаг түгээмэл систем. Хяналтын хүчдэл нь сенсорт pull-up резистороор дамжин холбогдоно. Ердийн үед хяналтын хүчдэл нь 12 В байна. Мотор ажиллах үед хяналтын хүчдэлийг гаргана. Мотор унтарсны дараа маш богинохон хугацаанд энэ хүчдэл үлдсэн байна. 

Холлын мэдрэгчтэй холбогдох 3 терминал байна. 1-р терминал дээр хяналтын хүчдэлийг өгнө. 3-р терминал дээр хяналтын хүчдэлийг pull-up резистороор дамжуулан өгнө. Энэ бол сигналын хэлхээ болно. Энд ашиглагдах 2 pull-up резисторууд адилхан хэмжээтэй байна. Хэлхээ 2-р терминалаар холбогдож битүүрнэ. Моторын эргэлт болгонд соронзон орон өөрчлөгдөж байх тул түүний якорийг тогтмол соронзонгоор авч ашиглана. Холлын сенсор дээрх хүчдэл тэжээлийн хүчдэлтэй ойролцоо үед Холлын сенсор хаалттай байна. Энэ үед хэлхээ нээлттэй байх тул pull-up резистор дээр унах хүчдэл тэг байна. Мотор эргэлдэх үед соронзон орон үүсэж Холлын сенсор хаагдана. Энэ үед 3-р хөл транзистораар дамжин шууд газартай холбогдох бөгөөд pull-up резисторын эсэргүүцлүүд тэнцүү тул резистор тус бүр дээр тэжээлийн хүчдэл тэнцүү хуваагдаж унана. Үүнээс болж терминал 1 дээрх хяналтын хүчдэл 6 В болж өөрчлөгдөнө.