হল ইফেক্ট সেন্সর এবং কিভাবে চুম্বক এটি কাজ করে

হল প্রভাব সেন্সর

হল ইফেক্ট সেন্সর একটি স্থায়ী চুম্বক বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এবং দিক সনাক্ত করে। হল এফেক্ট সেন্সর আউটপুট তার চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি ফাংশন এবং ইতিবাচক পাশাপাশি নেতিবাচক চৌম্বক ক্ষেত্র সনাক্ত করতে পারে।

হল ইফেক্ট সেন্সরের কাজের নীতি

একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র হল প্রভাব সেন্সর সক্রিয়. চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিকে ফ্লাক্স ঘনত্ব (B) দিয়ে এবং এর চৌম্বক মেরু দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, যেমন উত্তর মেরু বা দক্ষিণ মেরু। হল ইফেক্ট সেন্সরের চারপাশের চুম্বকত্ব তার আউটপুট সংকেত নির্ধারণ করে। যখন পরিবেষ্টিত চৌম্বকীয় প্রবাহের ঘনত্ব পূর্বনির্ধারিত থ্রেশহোল্ড মান অতিক্রম করে, তখন সেন্সর একটি হল ভোল্টেজ, VH তৈরি করে।

সেমিকন্ডাক্টর সেন্সর হল পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর যেমন গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs), ইন্ডিয়াম আর্সেনাইড (InAs) এবং ইন্ডিয়াম অ্যান্টিমোনাইড (InSb) যা সরাসরি প্রবাহ পরিচালনা করে। অর্ধপরিবাহী উপাদান চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে একটি বল অনুভব করে, যার ফলে ইলেকট্রন এবং গর্ত উভয়ই সেমিকন্ডাক্টর স্তরের পাশে সরে যায়। ইলেকট্রন এবং গর্ত উভয় দিকে সরে যাওয়ার সাথে সাথে সেমিকন্ডাক্টরগুলির বিভিন্ন দিকের মধ্যে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য তৈরি হয়। সমতল আয়তক্ষেত্রাকার পদার্থে, অর্ধপরিবাহী পদার্থের লম্ব একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র ইলেক্ট্রন গতিশীলতার উপর বেশি প্রভাব ফেলে।

হল প্রভাব চৌম্বক মেরু প্রকার এবং এর ক্ষেত্রের শক্তি দেখায়। উদাহরণস্বরূপ, চুম্বকের একটি খুঁটিতে একটি ভোল্টেজ রয়েছে, তবে অন্যটিতে নয়। হল এফেক্ট সেন্সর সাধারণত 'অফ' থাকে এবং একটি ওপেন সার্কিটের মত কাজ করে যখন কোন চৌম্বক ক্ষেত্র থাকে না। এগুলি শুধুমাত্র একটি শক্তিশালী মেরুকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের (ক্লোজ সার্কিট) অধীনে বন্ধ থাকে।

হল এফেক্ট ম্যাগনেটিক সেন্সর বৈশিষ্ট্য

হল ভোল্টেজ (ভি _এইচ হল এফেক্ট সেন্সর এর চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি (H) এর একটি ফাংশন। বেশিরভাগ বাণিজ্যিক হল ইফেক্ট ডিভাইসের মধ্যে রয়েছে ডিসি এমপ্লিফায়ার, সুইচিং লজিক সার্কিট এবং সেন্সরের সংবেদনশীলতা এবং আউটপুট ভোল্টেজ উন্নত করতে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক। এটি হল ইফেক্ট সেন্সরকে আরও শক্তি এবং চৌম্বক ক্ষেত্র পরিচালনা করতে দেয়।

হল ইফেক্ট ম্যাগনেটিক সেন্সর সার্কিট ডায়াগ্রাম

আধা-সক্রিয় সেন্সরগুলির রৈখিক বা ডিজিটাল আউটপুট রয়েছে। রৈখিক সেন্সরের আউটপুট ভোল্টেজ হল সেন্সরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে সরাসরি সম্পর্কযুক্ত এবং একটি অপারেশনাল পরিবর্ধক দ্বারা আউটপুট হয়।

হল ইফেক্ট ভোল্টেজ সমীকরণ

আউটপুট ভোল্টেজ সমীকরণ দেওয়া হয়:

এখানে, ভি _এইচ হল ভোল্টেজ বোঝায়, আর _এইচ হল ইফেক্ট সহগ বোঝায়, আমি কারেন্টকে বোঝায়, t পুরুত্ব বোঝায় এবং B মানে ম্যাগনেটিক প্রবাহের ঘনত্ব। রৈখিক বা অ্যানালগ সেন্সরগুলি একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ তৈরি করে যা শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে বৃদ্ধি পায় এবং দুর্বল ক্ষেত্রগুলির সাথে হ্রাস পায়। হল-ইফেক্ট সেন্সরে, চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি বৃদ্ধির সাথে সাথে, বিদ্যুৎ সরবরাহ পরিপূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত পরিবর্ধকের আউটপুট সংকেত বৃদ্ধি পায়। চৌম্বক ক্ষেত্র বৃদ্ধির ফলে আউটপুট পরিপূর্ণ হয় কিন্তু কোন প্রভাব নেই:

যখন হল সেন্সরের আউটপুট এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত চৌম্বকীয় প্রবাহের একটি পূর্বনির্ধারিত স্তর অতিক্রম করে, তখন পরিচিতিগুলি 'বন্ধ' অবস্থা থেকে 'ওপেন' অবস্থায় বাউন্স না করে দ্রুত স্যুইচ করে। এই বিল্ট-ইন হিস্টেরেসিস আউটপুট সিগন্যালকে দোদুল্যমান হতে বাধা দেয় কারণ সেন্সরটি চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে চলে যায়। এর মানে হল যে ডিজিটাল আউটপুট সেন্সরে শুধুমাত্র 'চালু' এবং 'বন্ধ' অবস্থা রয়েছে।

হল ইফেক্ট সেন্সর প্রকার

হল এফেক্ট সেন্সর দুই ধরনের হতে পারে: বাইপোলার হল এফেক্ট সেন্সর এবং ইউনিপোলার হল এফেক্ট সেন্সর। ইউনিপোলার সেন্সরগুলি একই দক্ষিণ চৌম্বকীয় মেরু দিয়ে চৌম্বক ক্ষেত্রে প্রবেশ এবং প্রস্থান করার সময় কাজ করতে পারে এবং স্রাব করতে পারে, যখন বাইপোলার সেন্সরগুলি পরিচালনা এবং স্রাবের জন্য ইতিবাচক এবং নেতিবাচক উভয় চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের প্রয়োজন হয়। তাদের 10-20mA আউটপুট ড্রাইভ ক্ষমতার কারণে, বেশিরভাগ হল ইফেক্ট ডিভাইস সরাসরি উচ্চ কারেন্ট লোড পরিবর্তন করতে পারে না। ভারী বর্তমান লোডের জন্য, একটি এনপিএন ট্রানজিস্টর একটি খোলা সংগ্রাহক ব্যবস্থা সহ আউটপুটে যোগ করা হয়।

হল ইফেক্ট সেন্সর অ্যাপ্লিকেশন

হল এফেক্ট সেন্সরগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে সুইচ করা হয় এবং সেগুলি চলন্ত শ্যাফ্ট বা গ্যাজেটে একক স্থায়ী চুম্বক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। সংবেদনশীলতা বাড়ানোর জন্য, চৌম্বকীয় প্রবাহ রেখাগুলি অবশ্যই সেন্সর ক্ষেত্রের লম্ব হতে হবে এবং সমস্ত কনফিগারেশনে সঠিক মেরুকরণ সহ।

1: হেড অন ডিটেকশন

এটির জন্য চৌম্বক ক্ষেত্রটি হল এফেক্ট ডিটেক্টরের লম্ব হওয়া প্রয়োজন, যেমনটি নীচে দেখানো হয়েছে:

এই কৌশলটি একটি আউটপুট সংকেত তৈরি করে, ভি _এইচ , যা হল ইফেক্ট সেন্সর থেকে দূরত্বের একটি ফাংশন হিসাবে লিনিয়ার ডিভাইসে চৌম্বকীয় প্রবাহের ঘনত্ব পরিমাপ করে। আউটপুট ভোল্টেজ চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এবং এর নৈকট্যের সাথে বৃদ্ধি পায়।

2: সাইডওয়ে ডিটেকশন

এর জন্য একটি পরোক্ষ চৌম্বক প্রবাহ প্রয়োজন যখন চুম্বক হল প্রভাব উপাদান জুড়ে পাশে সরে যায়।

পার্শ্বীয় বা চলমান সেন্সর বায়ু ফাঁক থেকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে হল উপাদানের পৃষ্ঠে স্লাইডিং চৌম্বক ক্ষেত্র সনাক্ত করে ঘূর্ণমান চুম্বক বা মোটরগুলির গতি পরিমাপ করতে পারে।

সেন্সরের শূন্য-ক্ষেত্র কেন্দ্ররেখার মধ্য দিয়ে যাওয়া চৌম্বক ক্ষেত্রের অবস্থানের উপর নির্ভর করে একটি ইতিবাচক বা নেতিবাচক রৈখিক আউটপুট ভোল্টেজ তৈরি করা যেতে পারে। এটি উল্লম্ব এবং অনুভূমিক আন্দোলন নির্ধারণ করে।

3: অবস্থান নিয়ন্ত্রণ

পজিশন ডিটেক্টর 'বন্ধ' অবস্থায় থাকে যখন কোন চৌম্বক ক্ষেত্র থাকে না। যত তাড়াতাড়ি চুম্বকের দক্ষিণ মেরু হল ইফেক্ট সেন্সরের আশেপাশে একটি লম্ব দিকে সরে যায়, ডিভাইসটি 'চালু' হয় এবং LED জ্বলে। চালিত হলে, হল এফেক্ট সেন্সর 'চালু' অবস্থায় থাকে।

LED বন্ধ করতে, চৌম্বক ক্ষেত্রটি অবশ্যই তার ন্যূনতম সনাক্তযোগ্য ট্রিগারিং পয়েন্টের নীচে নামতে হবে, অথবা এটি নেতিবাচক গাউস মান সহ বিপরীত উত্তর মেরুর সাথেও মুখোমুখি হতে পারে।

উপসংহার

হল এফেক্ট সেন্সরগুলি দিক সনাক্তকরণের পাশাপাশি চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের শক্তির জন্য ব্যবহৃত হয়। এগুলি স্বয়ংচালিত, প্রক্সিমিটি সেন্সিং, হেড অন, সাইডওয়ে এবং বিভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের অবস্থান সনাক্তকরণ সহ বিভিন্ন ধরণের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।