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Hall-Sensoren - Einsatz und Funktionsweise

Hall-Sensoren sind Sensoren, die dazu dienen, Magnetfelder und deren Intensität zu messen. Diese Sensoren werden aus dünnen Halbleiterplättchen hergestellt, deren Stromdurchfluss von Magnetfeldern beeinflusst wird. In der Regel werden diese Sensoren zusammen mit einem Schaltkreis in ein Gehäuse integriert. Die zusätzliche integrierte Schaltung im Gehäuse dient der Temperaturkompensation und der elektronischen Aufbereitung und Verstärkung der durch den Hall-Sensor erzeugten Signale. Die Einsatzgebiete dieser Sensoren sind recht vielfältig. Von der Messung von Gleichströmen angefangen reichen deren Einsatzgebiete bis hin zur Positionsbestimmung von mechanischen Bauteilen. Oft werden diese Sensoren auch als Geber für Drehzahlen von Motoren und Wellen in Antriebsaggregaten eingesetzt.

Die unterschiedlichen Gehäuseformen der Sensoren

• Natürlich gibt es auch bei Hall-Sensoren unterschiedliche Gehäuseformen. Manche dieser Sensoren sehen ähnlich aus wie Transistoren. Beispiele hierfür sind Hall-Sensoren in TO-92 oder SIP-Gehäusen. Diese Hall-Sensoren werden gerne dafür eingesetzt, um Drehzahlen von Wellen oder Antriebsrädern zu messen. Dazu werden die Drehzahlsensoren direkt neben der Welle oder dem Antriebsrad angebracht, das zu diesem Zweck mit einem Magnetring versehen wurde. Auf diese Weise ist eine berührungslose Drehzahlmessung möglich.
• Auch in der bewährten SMD-Technik sind Hall-Sensoren erhältlich. Diese haben die Gehäuseformen SOIC oder SOT. Sie gleichen in Bezug auf die Optik integrierten Schaltungen in der SMD-Technik.
• Daneben gibt es weitere Hall-Sensoren in speziellen Bauformen, die beispielsweise als Drehzahlsensoren in Geräten oder Aggregaten unterschiedlichster Art zum Einsatz kommen. Neben der Drehzahlerfassung können diese auch zur Positionsbestimmung von einzelnen Bauteilen verwendet werden.

Vorteile von Hall-Sensoren gegenüber Induktionsspulen

• Selbstverständlich können auch Induktionsspulen der Drehzahlerfassung dienen. Hall-Sensoren bieten aber den Vorteil, dass sie durch die gekapselten Gehäuse und unempfindlich gegen äußere Einflüsse sind.
• Außerdem besitzen die meisten Hall-Sensoren eine integrierte Schaltung, die für eine entsprechende Signalaufbereitung sorgt. Dadurch sind sie übrigens auch unempfindlicher gegen andere Störsignale.
• Ein weiterer erheblicher Vorteil gegenüber Induktionsspulen ist der, dass Hall-Sensoren bereits bei sehr geringen Drehzahlen saubere Signale liefern. Induktionsspulen hingegen benötigen eine gewisse Drehzahl, da sie quasi selbst eine Spannung erzeugen, die abhängig ist von der Änderung des Magnetfeldes bzw. der Drehzahl.