Датчик Холла

Датчик Холла — полупроводниковый сенсор, использующий эффект Холла: при протекании тока через тонкую пластину полупроводника, помещённую в магнитное поле, на её гранях возникает ЭДС, пропорциональная индукции поля. Это даёт возможность бесконтактно измерять магнитное поле, а через него — ток в проводнике, положение магнита, угол поворота.

Два ключевых класса. Дискретные Холла (digital Hall) — переключаются при превышении порога индукции (10-30 мТл), выход открытый коллектор; применяются для определения положения ротора вентильных двигателей (BLDC), счёта оборотов, обнаружения магнитных меток на валах. Аналоговые/линейные Холла — выход линейно зависит от индукции (например, 2,5 ± 1,25 В при ±100 мТл); основа датчиков тока и прецизионных энкодеров.

Главное применение — бесконтактное измерение тока в силовых цепях электродвигателей и частотных преобразователей. Проводник пропускается через окно датчика (shaftless), магнитное поле от тока регистрируется интегрированной микросхемой. Пример: LEM LA 100-P (измерение DC/AC/импульс до ±100 А, точность 0,5%, гальваническая развязка 2,5 кВ) используется в приводах постоянного тока и инверторах солнечных станций. Производители: LEM (швейцарский лидер — LA, HAS, LTS), Honeywell (CSLA, CSNE), Allegro (ACS712/723/770), Melexis, Infineon TLE, LESIKAR (российский).

В сравнении с измерительным шунтом датчик Холла даёт гальваническую развязку, не греется от больших токов и работает с DC, AC и импульсами произвольной формы. Недостатки — чувствительность к внешним магнитным полям и температурному дрейфу. Для высокоточных измерений применяют Fluxgate-технологию (компенсационный метод) — например, LEM IT/ITZ с точностью 0,0003%.