سنسور اثر هال در کنترل موتور

سنسور جریان وسیله­ ای است که جریان را به فرم و دامنه مورد نیاز تبدیل کرده و در خروجی در اختیار ما قرار می ­دهد. اندازه گیری شدت جریان الکتریکی معمولا خیلی ساده نیست. جهت کارهای کنترلی نمی­ توان به سادگی توسط یک آمپرمتر جریان را اندازه گیری کرد بلکه بایستی جریان به ولتاژ مناسبی جهت اعمال به مبدل ADC تبدیل گردد. که تاثیر اندکی بر روی مدار اندازه گیری داشته باشد. اولین شرط لازم برای یک سنسور، جداسازی الکتریکی بین مدار اصلی و مدار اندازه گیری است. و همچنین پهنای باند بزرگی به میزان حداقل ۱۰۰ کیلوهرتز نیاز است. از اینرو سیستمهای اندازه گیری جریان پیچیده و مفصل هستند. موتوربرق استارتی

روشهای پیشین جهت اندازه ­گیری جریان که در گذشته بیشتر استفاده می­ شد. عبارت است از قرار دادن یک مقاومت سری توان بالا در مسیر عبور جریان و سپس با قرائت ولتاژ دو سر مقاومت، جریان آن محاسبه می­ شود. جهت به حداقل رسانیدن تلفات دو سر مقاومت اندازه ­گیری، مقدار مقاومت را حتی الامکان کوچک در نظر می گیرند. این روش به علت اینکه به آسانی تحت تاثیر نویز قرار گرفته و پایداری حرارتی مقاومت سری در میزان دقت آن تاثیرگذار است، در کار کنترل موتور القایی چندان جذاب نیست. روش دیگر که دارای جداسازی الکتریکی می باشد. استفاده از ترانسفورماتورهای اندازه ­گیری است. این ترانسفورماتورها اصول ساده­ ای دارند. و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می­ گیرند. جداسازی الکتریکی بین اولیه و ثانویه برقرار است. اما مشکل این است که ترانسفورماتورها قادر به اندازه گیری سیگنالهای dc نبوده و باند فرکانسی کوچکی دارند. سنسورهای اثر هال مانند ترانسفورماتورها میدان مغناطیسی احاطه کننده اطراف هادی را اندازه گیری می­ کنند ولی بر خلاف آنها قادر به اندازه گیری جریانهای dc نیز می­ باشند.

تئوری اثر هال (Hall Effect)
شکل ۱ قاعده اساسی اثر هال را توصیف می­ نماید. چنانچه نشان داده شده است، جریانی از یک صفحه نازک از ماده نیمه هادی ( عنصر هال (Hall element) ) عبور می کند. هنگامی که هیچ میدان مغناطیسی وجود ندارد، توزیع جریانی هادی یکنواخت بوده و هیچ اختلاف ولتاژی در خروجی مشاهده نمی گردد. اما چنانچه در شکل ۱ (ب) مشاهده می شود، هنگامی که یک میدان مغناطیسی عمود بر جریان هادی برقرار می شود، یک نیروی لورنتس بر جریان اثر کرده و توزیع یکنواخت جریان را بر هم می زند. نتیجه این عمل پیدایش اختلاف ولتاژی در خروجی است
منبع: motordrive
 

تولید و ساخت صنعتی