Hall-Spannungsverlauf bei Permanenmagneten

[MB'ler (Gast)]

Hallo allerseits,

derzeit bereite ich mich für eine Prüfung im Fach Mechatronik vor und 
bin beim Hall-Sensor angelangt, wobei ich diesbezüglich eine Frage 
hätte.
Ich studiere Maschinenbau an einer FH und habe mit Elektronik und 
Elektrotechnik leider nicht allzu viel zu tun, weshalb ich sehr dankbar 
wäre, wenn mir jemand bei meinem Problem behilflich wäre.

Zur skizzierten Aufgabenstellung, welche ich in den Anhang gepackt habe:

Es sind 4 unterschiedliche Szenarien gegeben. In jedem befindet sich ein 
Hall-Sensor und ein Permanentmagnet. Die Anordnung sowie die 
Bewegungsrichtung zueinander unterschiedet sich in den einzelnen 
Szenarien. Die Aufgabe besteht darin, jeweils die Hall-Spannung 
qualitativ in das Diagramm rechts daneben, abhängig von der 
Bewegungsrichtung, zu zeichnen. Bei den ersten drei Abbildungen habe ich 
es selbst versucht, die Verläufe einzutragen, bei der letzten Abbildung 
bin ich allerdings eher ratlos, inwiefern sich die Drehung auf die 
Hall-Spannung auswirkt.

Da ich bei meinen Spannungsverläufen ebenfalls nicht sicher bin, wäre 
hier meine Erklärung, weshalb ich diese so eingezeichnet habe:

1) Hall-Sensor in mittlerer Position. Bei Bewegung nach links(S) steigt 
die Hall Spannung, bis sie ihr Maximum erreicht. Bei Bewegung nach 
rechts (N) steigt die Spannung ebenfalls linear, allerdings ins Negative 
bis zum Maximum. Würden wir uns noch weiter weg vom Magneten in eine 
Richtung entfernen, so würde die Spannung im Anschluss auf 0V zurück 
fallen.

2) Hall-Sensor in mittlerer Position. Maximum der Hall Spannung bereits 
erreicht, daher bleibt UH konstant, sofern sich Hall Sensor nur in 
gewissem Maß nach links bzw. rechts bewegt.

3) Hall-Sensor in mittlerer Position. Sensor bewegt sich zum Südpol hin, 
wodurch die Spannung UH steigt, bis Maximum erreicht (linke x-Achse). 
Sensor bewegt sich von Südpol weg, wodurch die Spannung UH fällt, bis 
keine Spannung mehr anliegt.

Die KoSys rechts daneben hätte ich hinzugefügt, sodass es möglich wäre, 
richtige bzw. verbesserte Verläufe hinzuzufügen.
In jedem Fall wäre ich euch sehr dankbar, wenn mir jmd. bei meinem 
Problem Klarheit verschaffen würde, da im Skript zur Vorlesung bzw. 
anderen Versuchsunterlagen diesbezüglich nichts zu finden ist. Vielen 
Dank.

Schöne Grüße,

MB'ler

[Ulrich H. (lurchi)]

Der Hall Effekt ist echt 3 Dimensional. Da sind die Zeichnungen nicht so 
wirklich eindeutig. Der Hall Sensor misst eine Komponente des 
Magnetfeldes - die Richtung sollte man sich erst einmal klar machen.

Der 2. Punkt ist das Feld des Magenten. Das sollte man sich Aufzeichnen.

Der Rest ist dann eigentlich einfach: die Feldkomponente auf den der 
Sensro anspricht abschätzen.

[stef (Gast)]

das wäre mein Vorschlag.....

Aber ich muss sagen die Aufgabenstellung ist nicht ganz klar 
definiert...

[Wolfgang A. (Gast)]

In einer technischen Aufgabenstellung würde ich zumindest erwarten, dass 
die Richtung der x-Achse eindeutig definiert ist. Allenfalls bei 1), 2) 
und 4) könnte man annehmen, dass sie im Graph genauso wie in der 
Versuchsskizze orientiert ist. Bei 3) geht das völlig schief.

Dicker Punktabzug für die Aufgabenstellung :-(

[MB'ler (Gast)]

Schon mal vielen Dank, für eure Antworten.

Bei der Aufgabenstellung gebe ich euch Recht, das mit den zwei 
Wegrichtungen ist ziemlich schwammig definiert. Die Aufgabe hatte ich 
einer Skizze eines "älteren Semesters" entnommen, der sich nach der 
Klausur noch ein Paar Einzelheiten des abgefragten Prüfungsstoffes 
zusammennotierte. Dementsprechend hatte ich dann meine Zeichnungen 
angefertigt. Gehen wir im Folgenden dann davon aus, dass sich der 
Hall-Sensor nur noch in eine x-Richtung bewegt (entsprechend dem neuen 
Anhang). Bei 1)2) & 4) startet der Sensor genau mittig vom Magneten und 
bewegt sich nach rechts. Bei Bild 3) bewegt sich der Sensor vom 
dargestellten Startpunkt dann bis zum Berührpunkt des Magneten nach 
unten.

Die Skizzen der Verläufe von mir hätte ich jetzt so mit den 
Lösungsvorschlägen von Stef angepasst, soweit ich das verstanden habe.

1) negative Spannung steigt an, bis zum Maximum und läuft dann gegen 0V 
bei weiterer Entfernung

2) Spannung bei Startpunkt maximal, geht gegen 0V bei weiterer 
Entfernung nach rechts.

3)es wird angenommen, Sensor bei Start noch außerhalb des 
Einflussbereichs des Magnetfeldes. Spannung steigt bei Annäherung bis 
Maximum bei x = max erreicht ist.

4)verhält sich ähnlich wie bei 2) nur dass das Maximum der Spannung noch 
nicht beim Startpunkt erreicht ist, sondern erst ein wenig in 
x-Richtung, ehe die Spannung bei weiterer Entfernung wieder gen 0V 
läuft.

@ Stef - ich hoffe ich habe die Skizzen soweit richtig interpretiert. 
Das Schaubild bei Szenario 4 verstehe ich allerdings nicht so ganz. Hier 
wäre es nett, wenn du das vllt. kurz erläutern könntest, wenn du Zeit 
hast.


Nochmals danke für die bisherigen Antworten.

Schöne Grüße
MB'ler