Rafstraumsnemi Hall byggir á meginreglunni um seguljöfnun Hall. Samkvæmt Hall-áhrifareglunni er stýristraumur sendur í straumenda Hall-þáttarins og segulsviðsstyrkur B er beitt í venjulegri átt Hall-þáttarins. Þá myndast rafspenna VH hornrétt á stefnu straumsins og segulsviðsins (þ.e. á milli Hall-útgangspunktanna), sem kallast Hall-spenna, og stærð hennar er í réttu hlutfalli við margfeldi stýristraumsins og segulsviðsstyrksins.
Meginreglan á bak við Hall rafmagnsstraumskynjara
Hall-tæki er eins konar segul-rafmagnsumbreytingartæki úr hálfleiðaraefnum. Ef stýristraumurinn IC er inntakaður á inntaksendanum og segulsvið B fer í gegnum skynjunarflöt tækisins, myndast Hall-spenna VH á úttaksendanum. Stærð Hall-spennunnar VH er í réttu hlutfalli við margfeldi stýristraumsins IC og segulflæðisþéttleikans B. Lág-afl Hall-skynjari er búinn til samkvæmt Hall-áhrifareglunni og beitt á Ampere-lögmálinu, það er að segja, segulsvið í réttu hlutfalli við strauminn myndast í kringum straumleiðarann og Hall-tækið er notað til að mæla þetta segulsvið. Þess vegna er hægt að mæla strauminn án snertingar. Með því að mæla stærð Hall-spennunnar er stærð straumsins í straumleiðaranum mæld óbeint. Þess vegna hefur straumskynjarinn gengist undir rafmagns-segul-rafmagnsumbreytingu.
Vandamálið með segulmögnun á lokuðum Hall rafmagnsstraumsskynjurum
Vandamálið með segulmettun í opnum Hall-rafstraumsskynjara er tiltölulega einfalt. Til samanburðar er vandamálið með segulmettun í lokuðum lykkjumHall straumskynjariÞetta virðist óskiljanlegt, því þegar lokaður Hall-straumskynjari virkar eðlilega er segulflæðið í segulkjarnanum núll. Við núll segulflæði verður náttúrulega engin mettun. Þetta getur þó aðeins átt við við eðlilegar vinnuaðstæður. Reyndar, jafnvel þegar um rafsegulstraumsspennu eða opinn Hall-straumskynjara er að ræða, á sér stað segulmettun við óeðlilegar vinnuaðstæður eins og ofhleðslu, lága tíðni og mikið álag. Við eðlilegar vinnuaðstæður á sér ekki stað segulmettun. Af virkni lokaður Hall-skynjara má sjá að núll segulflæði byggist á þeirri forsendu að segulsviðið sem myndast af jöfnunarvindingunni á aukahliðinni geti unnið gegn segulsviðinu sem myndast af aðalleiðaranum. Getur lokaður Hall-straumskynjari því viðhaldið þessu núll segulflæði undir neinum kringumstæðum? Augljóslega ekki.
Þegar skynjarinn er ekki knúinn framleiðir jöfnunarvindingin á aukahliðinni engan straum. Á þessum tímapunkti er lokaða Hall-straumskynjarinn jafngildur opinni Hall-straumskynjara. Svo lengi sem aðalstraumurinn er nógu mikill mun segulmögnun eiga sér stað. Þegar venjulegur aflgjafi er á er aðalstraumurinn of mikill. Þetta er vegna þess að straumurinn sem aukajöfnunarvindingin getur myndað er takmarkaður. Þegar segulsviðið sem aðalstraumurinn myndar er stærra en hámarkssegulsviðið sem aukajöfnunarvindingin getur myndað, rofnar seguljafnvægið og segulsvið fer í gegnum segulkjarna. Þegar aðalstraumurinn heldur áfram að aukast eykst segulsviðið í segulkjarnanum einnig. Þegar aðalstraumurinn er nógu mikill fer lokaða Hall-straumskynjarinn í mettunarástand.
Í samanburði við rafsegulstraumsspennubreyta og opna lykkju Hall-straumskynjara er segulmettun í lokuðum lykkju Hall-skynjurum ekki auðveld, en það þýðir ekki að hún muni ekki koma fyrir. Óviðeigandi notkun eða langtíma ofhleðsla getur einnig valdið segulmettun.
Birtingartími: 28. apríl 2025