Data publikacji:

Czujnik Halla: co to i jak działa?  

Czujnik Halla to jeden z ważniejszych elementów stosowanych w sprzętach elektronicznych czy systemach bezpieczeństwa. Wyjaśniamy, czym dokładnie jest to urządzenie, a także jak działa w praktyce.
czujnik halla co to

Czym jest czujnik Halla?

Czujnik Halla w dużym uproszczeniu jest elektronicznym urządzeniem półprzewodnikowym, które może wykryć pole magnetyczne i następnie generować sygnał elektryczny proporcjonalny do jego natężenia. Zjawisko to zostało odkryte przez Edwina Halla w 1897 roku. Dzięki temu czujnik jest w stanie określić, kiedy obiekt zbliża się lub oddala od pola magnetycznego. Na płytce prostopadłościennej znajdują się cztery elektrody. Dwie z nich służą do doprowadzenia prądu z zewnętrznego źródła, natomiast kolejne dwie są elektrodami punktowymi.
Czujnik Halla charakteryzuje się wysoką trwałością i odpornością na niekorzystne warunki takie jak kurz, wilgoć lub wysoka temperatura. Dzięki niskiej awaryjności coraz więcej producentów sięga po tego typu technologię.

Jak działa czujnik Halla?

Zasada działania czujnika Halla jest dość prosta. Standardowo elektrony przepływają przez dowolny materiał po linii prostej. Jednak gdy w pobliżu czujnika wykryte jest pole gegnetyczne prostopadłe do kierunku przepływu prądu, wówczas ładunki elektryczne są odchylane. W efekcie powstaje napięcie Halla, które można zmierzyć i przekształcić w sygnał wyjściowy. Mówiąc prościej - jeżeli przez czujnik przepływa prąd, a w jego pobliżu znajduje się magnes, wówczas czujnik wykrywa zmianę i wysyła sygnał elektryczny.

Gdzie wykorzystywane są czujniki Halla?

Czujnik Halla bardzo często jest wykorzystywany w motoryzacji, głównie w systemach ABS, pomiarach prędkości obrotowej kół czy układach zapłonowych. Ale to rozwiązanie pojawia się również w energetyce do pomiaru natężenia prądu w układach zasilających.
Także systemy bezpieczeństwa korzystają z czujnika Halla. Świetnym przykładem może być funkcja wykrywania otwartych drzwi czy zamków magnetycznych
Czujnik Halla jest także obecny w prędkościomierzach oraz licznikach rowerowych. Magnes montowany jest na kole, natomiast czujnik montuje się do widelca. W momencie obrotu koła czujnik się aktywuje i przesyła informacje do licznika. 

Czujnik Halla w smartfonach

Czujnik Halla bardzo często jest wykorzystywany w smartfonach. Świetnym przykładem mogą być telefony z serii Samsung Galaxy Ultra, które są wyposażone w rysik S-Pen. Czujnik Halla jest wykorzystywany do wykrywania obecności rysika i jego pozycji. W ten sposób po wyjęciu rysika z obudowy możliwe jest uruchomienie konkretnej aplikacji bądź wyłączenie konkretnej przestrzeni ekranu, na której znajduje się dłoń.
Ale coraz więcej smartfonów wykorzystuje akcesoria magnetyczne i tutaj również obecny jest czujnik Halla, który pozwala na wykrycie dodatkowych akcesoriów montowanych do telefonu.
Na pewno nieraz zdarzyło Ci się korzystać z magnetycznego etui, które automatycznie wybudza urządzenie z trybu uśpienia. Najczęściej możemy to spotkać w iPadach, tabletach z Androidem, a także smartfonach. Gdy etui jest zamknięte, magnes aktywuje czujnik odpowiedzialny za wygaszanie ekranu. W momencie otwarcia obudowy zmiana ładunku elektrycznego zostaje wykryta, co przekłada się na wybudzenie urządzenia. To bardzo wygodne rozwiązanie, które ma ogromny wpływ na oszczędność baterii!
Zdjęcie: Envato Elements
Bartłomiej Mazurek
Bartłomiej Mazurek

Dziennikarz i fotograf. Miłośnik nowych technologii, a w szczególności sprzętu z logo nadgryzionego jabłka. W wolnych chwilach zajmuje się prowadzeniem mediów społecznościowych i graniem na konsoli.