Halleffektsensor

HallEffektSensor ist ein Halbleitersensor, der das Hall-Phänomen nutzt, um magnetische Felder, magnetische Positionen oder Ströme berührungslos zu messen. Das Hall-Phänomen entsteht, wenn ein elektrischer Strom durch einen Leiter oder Halbleiter fliesst und ein senkrecht dazu stehendes Magnetfeld eine Quer- oder Hall-Spannung erzeugt. In einem HallEffektSensor wird eine konstante Gleichspannung durch das Hall-Element geführt; das resultierende Hall-Vorzeichen wird von einer Signalaufbereitung in eine nutzbare Ausgabe umgesetzt.

Typen und Funktionsweise: Analoge Hall-Sensoren liefern eine lineare Ausgangsspannung, die proportional zur magnetischen Flussdichte B ist. Digitale Hall-Sensoren schalten, sobald eine bestimmte Grenzflächigkeit erreicht wird; manche Varianten nutzen Hysterese oder Latch-Logik, um ein robustes Schaltverhalten zu gewährleisten. Es gibt auch kombinierte Sensoren, die sowohl analoge als auch digitale Signale bereitstellen.

Aufbau und Eigenschaften: Hall-Elemente können aus Halbleitermaterialien wie Silicium, Galliumarsenid oder anderen kompatiblen Substraten bestehen. Moderne Sensoren integrieren zusätzlich Signalaufbereitung, Temperaturkompensation und Kalibrierung. Gehäuse- und Anschlussformen reichen von kleinen SMD-Paketen bis zu größeren Gehäusen. Typische Versorgungsspannungen liegen etwa im Bereich 3 bis 24 Volt; Ausgänge können als analoge Spannungen (z. B. 0,5–4,5 V) oder digitale Open-Collector-/Push-Pull-Signale erfolgen. Reaktionszeiten liegen oft im Mikrosekundensekunden-Bereich.

Anwendungen und Einsatzgebiete: HallEffektSensoren finden breite Anwendung in der Drehzahl- und Positionsmessung von Motoren, Encoder-Systemen, der berührungslosen Strommessung in Leiterbahnen sowie in Automobil-, Industrie- und Konsumelektronik. Vorteile sind die berührungslose Messung und der geringe Verschleiß; Herausforderungen umfassen Temperaturdrift, Offset, Kalibrierungsbedarf und Abhängigkeit vom Abstand bzw. der Magnetstärke.