เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์เป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปในการวัดกระแส ใช้ Hall Effect ในการวัดกระแส เอฟเฟกต์ฮอลล์หมายความว่าเมื่อตัวนำผ่านสนามแม่เหล็กบางสนาม กระแสไฟฟ้าจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางของสนามแม่เหล็กและกระแส
เพื่ออธิบายหลักการวัดของเซ็นเซอร์กระแส Hall โดยละเอียด เราสามารถอธิบายได้จากประเด็นต่อไปนี้: เอฟเฟกต์ Hall โครงสร้างและหลักการทำงานของเซ็นเซอร์กระแส Hall และลักษณะและการใช้งานของเซ็นเซอร์
1. ฮอลล์เอฟเฟกต์
เมื่อวัสดุตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์ผ่านสนามแม่เหล็ก ส่วนประกอบที่ตั้งฉากกับทิศทางของสนามแม่เหล็กและทิศทางของกระแสไฟฟ้าจะทำให้เกิดการแยกประจุ ส่งผลให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าทั้งสองด้าน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ฮอลล์
เอฟเฟกต์ฮอลล์เกิดขึ้นเนื่องจากพาหะได้รับผลกระทบจากแรงลอเรนซ์ แรงลอเรนซ์หมายถึงแรงที่เกิดขึ้นจากกระแสที่ไหลผ่านสนามแม่เหล็ก เมื่อสนามแม่เหล็กและกระแสตั้งฉากกัน แรงลอเรนซ์จะเบนเข็มอิเล็กตรอนหรือรูภายในตัวนำ และสร้างความต่างศักย์ทั้งสองด้านของตัวนำ
2. โครงสร้างของเซ็นเซอร์กระแสฮอลล์
เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์มักประกอบด้วยสามส่วน: องค์ประกอบฮอลล์ โครงสร้างวงจรแม่เหล็ก และวงจรเอาท์พุต
2.1 องค์ประกอบฮอลล์: องค์ประกอบฮอลล์เป็นส่วนหลักของเซ็นเซอร์ โดยปกติจะประกอบด้วยชิปฮอลล์ องค์ประกอบฮอลล์มีโครงสร้างเซมิคอนดักเตอร์พิเศษ ซึ่งรวมถึงพื้นที่ถ่ายโอนกระแส พื้นที่การกระทำของฮอลล์ และพื้นที่การวัดแรงดันไฟฟ้า เมื่อกระแสไหลผ่านเซ็นเซอร์ พื้นที่แอคทีฟของฮอลล์จะได้รับผลกระทบจากแรงลอเรนซ์ ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าของฮอลล์
2.2 โครงสร้างวงจรแม่เหล็ก: โครงสร้างวงจรแม่เหล็กส่วนใหญ่จะใช้เพื่อควบคุมการกระจายตัวของสนามแม่เหล็กและส่งไปยังองค์ประกอบฮอลล์ โครงสร้างวงจรแม่เหล็กมักประกอบด้วยแกนเหล็ก ส่วนประกอบการปรับสนามแม่เหล็ก และส่วนประกอบป้องกันสนามแม่เหล็ก แกนเหล็กถูกใช้เพื่อนำทางเส้นสนามแม่เหล็ก องค์ประกอบการปรับสนามแม่เหล็กใช้เพื่อปรับความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็ก และใช้องค์ประกอบป้องกันสนามแม่เหล็กเพื่อลดการรบกวนของสนามแม่เหล็กภายนอก
2.3 วงจรเอาท์พุต: วงจรเอาท์พุตใช้ในการวัดและขยายศักย์ฮอลล์และแปลงเป็นสัญญาณกระแสหรือแรงดันไฟฟ้า วงจรเอาท์พุตมักจะประกอบด้วยเครื่องขยายสัญญาณปฏิบัติการ วงจรตัวกรอง และวงจรเครื่องขยายสัญญาณ ผ่านการประมวลผลของวงจรเอาท์พุต สามารถรับสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกับกระแสอินพุทได้ จึงสามารถรับรู้การวัดกระแสได้
