خریدار گرامی شما میتوانید فایل (حسگر آنالوگ و دیجیتال) را ویرایش کنید.

حسگر آنالوگ و دیجیتال - word (..docx) - دانلود,تحقیق,حسگر,آنالوگ,و,دیجیتال,دانلود

قسمتی از متن :

‏حسگر اثر هال )‏سنسور)

‏اثر هال توسط دکتر ادوین هال (Dr. Edwin Hall‏) در سال ۱۸۷۹ کشف شد.او پی برد وقتی که ‏میدان مغناطیسی‏ عمودی یک ‏آهنربا‏ به یک ضلع مستطیل نازکی از جنس ‏طلا‏ که دارای جریان الکتریکی است وارد می‌شود باعث بوجودامدن اختلاف پتانسیل در ضلع مقابل می‌گردد. همچنین او با این نکته پی برد که میزان ولتاژ به اندازه جریان عبوری از رسانا و چگالی شار مغناطیسی عمود بر صفحه مستطیل بستگی دارد.

‏شکل ۱-۱ یک صفحه نازک از ماده هال را نشان می‌دهد که حامل جریانI‏ در امتداد محور طولی می‌باشد. ماده هال می‌تواند یا ‏نیمه رساناهایی‏ از نوع P‏ مانند آرسناید گالیوم یا GaAs‏، آنتیموناید ایندیوم یا InSb‏ وآرسناید ایندیوم یا InAs‏ باشد. ولتمتری در مسیر محور عرضی این صفحه قرار داده شده‌است که در غیاب میدان مغناطیسی عمود بر صفحه ولتاژ صفر را نمایش می‌دهد. شکل هنگامیکه یک میدان مغناطیسی در جهت محور عمود بر صفحه نیمه رسانا به آن اعمال شود (مطابق شکل ۲-۱) نیروی لورنتز(به انگلیسی:Lorentz Force‏) بر حامل‌های بار(الکترونها و حفره‌ها) اعمال شده در نتیجه آنها به دو طرف صفحه نیمه هادی رانده می‌شوند. در نتیجه اختلاف پتانسیلی در عرض صفحه بوجود آمده و ولتمتر ولتاژ اندکی را نشان می‌دهد که به آن ولتاژ هال (‏) می‌گویند. در صورتی که جهت میدان مغناطیسی برعکس گردد، ولتاژ بوجور آمده نیز در جهت مخالف ظاهر می‌گردد. درباره‏ٔ‏ کشف اثر هال آنجه باعث شگفتی است این نکته‌است که حتی در شرایط حالت ماندگار (steady state‏) نیز شاهد این پدیده هستیم. به این معنی که وقتی میدان مغناطیسی اعمالی و جریان الکتریکی عبوری نیز در طول زمان مقدار ثابتی داشته باشند، همچنان شاهد ولتاژ بوجود آمده در جهت محور عرضی صفحه هستیم.

‏حسگرهای اثر هال در بسیاری از ابزار اندازه گیری استفاده می‌شوند. در شرایطی که متغیر حس شونده میدان مغناطیسی تولید کند یا آنرا از خود عبور دهد حسگرهای اثر هال به خوبی وظیفه خود را انجام می‌دهند ولتاژ هال متناسب است با جریان الکتریکی (I‏) و میدان مغناطیسی (B‏)

‏اندازه این ولتاژ در محدوده‏ٔ‏ میکرو ولت می‌باشد. به همین خاطر در کاربردهای عملی حضور تقویت کننده‌ها ضروری می‌باشد.

‏اساس کار حسگرهای اثر هال

‏یک حسگر اثر هال مبدلی است که در پاسخ به تغییرات میدان مغناطیسی خروجی ولتاژ نشان می‌دهد.با اعمال میدان‌های مغناطیسی نسبتا بزرگ ولتاژ خروجی در محدوده‏ٔ‏ چند میکروولت می‌باشد . برای ارتقا حساسیت حسگر و گرفتن خروجی مطلوب با بیشترین دقت و با حداقل خطای هیسترزیس باید از تقویت کننده، رگولاتور ولتاژ و مدارهای سوییچینگ منطقی استفاده کرد.

‏حسگرهای اثر هال به دو نوع عمده تقسیم می‌شوند:

‏۱.حسگرهای خطی یا آنالوگ

‏ولتاژ خروجی این نوع حسگر مستقیما از خروجی تقویت کننده گرفته می‌شود که متناسب است با اندازه میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده.

‏شکل ‏که در آن‏ ‏:

‏•‏ ‏ولتاژ هال بر حسب ولت می‌باشد.

‏•‏ ‏ضریب اثر هال می‌باشد.

‏•‏ I‏ جریان الکتریکی عبوری از حسگر بر حسب آمپر می‌باشد.

‏•‏ t‏ ضخامت صفحه حسگر بر حسب میلیمتر می‌باشد.

‏•‏ B‏ چگالی شار میدان مغناطیسی بر حسب تسلا می‌باشد.

‏میدان مغناطیسی احساس شده می‌تواند مثبت یا منفی باشد و از آنجاییکه خروجی تقویت کننده‌ها نیز می‌تواند مثبت یا منفی باشد باید منبع ولتاژ مثبت و منفی در اختیار داشته باشیم. برای پرهیز از دو منبع ولتاژ جداگانه بهتر است که از تقویت کننده‏ٔ‏ تفاضلی با آفست معین استفاده شود. هنگامیکه میدان مغناطیسی اعمال نشود مقدار آفست در خروجی ظاهر می‌شود .اگر میدان مغناطیسی مثبت وجود داشته باشد مقدار نشان داده شده بزرگتر از آفست و اگر میدان مغناطیسی اعمالی منفی باشد خروجی مقداری مثبت و کمتر از آفست خواهد بود.

تصاویری از چند صفحه نخست فایل :

توجه فرمایید بدلیل تهیه ی تصویر با نرم افزار های خارجی متن نمایش داده شده در تصاویر ممکن است دارای اشکالاتی در نمایش برخی حروف باشد که در فایل اصلی بدون مشکل است