Hallo! Ich hab mit diesem Hallsensor-Beitrag ein Problem: [[http://de.wikipedia.org/wiki/Hall-Sensor]] Meine Frage ist: Warum wird die Spannung Uh an den flächenartigen Elektroden angelegt und bei den kleinen Elektroden für Ih ein Strom eingespeist? Was ist Ursache, was ist Wirkung - das Feld B ist sicher mal Ursache, aber was ist mit den anderen beiden? Wird so ein Hallsensor mit einer Konstantstromwquelle betrieben und die Spannung Uh wird dann verarbeitet, oder betreibt man den Sensor an einer normalen Spannungsquelle und muß dann einen Strom verarbeiten? Ich hab die Funktion so eines Hallsensors als Schüler ganz anders gelernt, als er im Internet gezeigt wird. MfG, Schlaumy
Hallo, Schlaumy Woswasi schrieb: > Ich hab die Funktion so eines Hallsensors als Schüler ganz anders > gelernt, als er im Internet gezeigt wird. wie hast du das denn in der Schule gelernt? Falls der Lehrer nur ein bisschen was verstanden hat, dann hat er sicher gesagt dass bewegte Elektronen (Strom) in einem Magnetfeld gemäss der "Rechte-Hand-Regel" abgelenkt werden. Dies bedeutet dass sich auf der einen Seite ein Elektronenüberschuss und auf der anderen ein Elektronenmangel bildet was gleichbedeutend zu einer "Spannung" ist. Fertig!
Schlaumy Woswasi schrieb: > Meine Frage ist: Warum wird die Spannung Uh an den flächenartigen > Elektroden angelegt und bei den kleinen Elektroden für Ih ein Strom > eingespeist? Häh? Hast du da was falsch verstanden? Absichtlich falsch verstanden? Es steht sogar direkt daneben was richtig ist, mit Ursache und Wirkung. Man kann es gar nicht nicht verstehen.
Schlaumy Woswasi schrieb: > Ich hab mit diesem Hallsensor-Beitrag ein Problem: > [[http://de.wikipedia.org/wiki/Hall-Sensor]] > > Meine Frage ist: Warum wird die Spannung Uh an den flächenartigen > Elektroden angelegt und bei den kleinen Elektroden für Ih ein Strom > eingespeist? Lies mal wenigstens die Bildunterschrift zum allersrsten Bild. Die dürfte deine Frage beantworten. Nomen est Omen?
Der Effekt der Lorentzkraft ist mir vollkommen klar - auch die Rechte-Hand-Regel kenne ich gut. Mir geht es um die Form der Elektroden für die entsprechende elektrische Größe. Ich hab so einen Hallsensor in Natura noch nie gesehen - ihm meine damit das INNERE so eines Sensors. Den Teil mit den Haxn kenne ich gut. Ich hab selbst so kennengelernt, daß man über die schmalen Elektroden einen Strom einspeist. Durch die Lorentzkraft werden die Ladungsträger an den Rand des Hallsensors "gedrückt", und durch das Gefälle der Ladungsträgerkonzentration entsteht eine elektrische Feldstärke und somit eine elektrische Spannung genau normal zur Stromflußrichtung. Die Spannung wird an den BREITEN Elektroden abgegriffen, die die Funktion eines Kondensators haben. Ist also genau anders als in Wikipedia. Ich habe zwar dasselbe Bild kennengelernt, aber die Anschlüsse für Spannung und Strom habe ich anders gelernt. Das ist schon ewig her - ich habe das nie hinterfragt. Es wurde halt jetzt für mich ein aktuelles Thema. Die Erklärung, die ich damals hört, ist für mich irgendwie plausibler als die im Internet - wobei IMHO der Beitrag auf Wikipedia sehr unwissenschaftlich geschrieben ist, im Vergleich zu anderen Wiki-Beiträgen. LG, Schlaumy
Schlaumy Woswasi schrieb: > wobei IMHO der Beitrag auf Wikipedia sehr > unwissenschaftlich geschrieben ist, im Vergleich zu anderen > Wiki-Beiträgen. Man kann sich aber auch in Wissenschaft verlieren. Sicher, es ist gut die physikalischen Hintergründe zu kennen und seit ich im T&S das Kapitel Dioden gelesen habe, weiß ich auch mehr, aber praktisch kommt das doch kaum zur Anwendung. Denke du weißt schon ganz genau wie so ein Hallgeber funktioniert und wenn du das nicht für die Uni oder ähnliches brauchst, dann reicht es zu wissen was Wiki in diesem Satz aussagt: "Wird ein einfacher Hall-Sensor von einem Strom durchflossen und in ein senkrecht dazu verlaufendes Magnetfeld gebracht, liefert er eine Ausgangsspannung, die proportional zum Produkt aus magnetischer Feldstärke und Strom ist (Hall-Effekt)."
Schlaumy Woswasi schrieb: > Warum wird die Spannung Uh an den flächenartigen > Elektroden angelegt und bei den kleinen Elektroden für Ih ein Strom > eingespeist? http://de.wikipedia.org/wiki/Hall-Sensor#/media/File:Halleffekt.svg Guck dir das Bild noch mal an!
Angehängte Dateien:
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a3516.jpg
83 KB -
KMZ10.jpg
34 KB -
kmz10sensorarea.jpg
33 KB
Schlaumy Woswasi schrieb: > Ich hab so einen Hallsensor in Natura noch nie gesehen Google kaputt, Internet #Neuland ? Ja, der Hallsensor ist voll symmetrisch.
Hallo MaWin, kaum zu glauben, anfangs konnte ich dich nicht ausstehen, aber heute gehörst du zu den Top Ten in meiner Beliebtheitsscala. Du hast einen gesunden Menschenverstand und auch viel Wissen und das in vielen Bereichen. Schade, dass du dich nicht anmeldest. Aber wenn du magst, kannst du mir mal gern deine Mail Adresse per PN zukommen lassen. Würde ab und an gern mit dir schreiben.
F. Fo schrieb: > Schade, dass du dich nicht anmeldest. Aber wenn du magst, kannst du mir > mal gern deine Mail Adresse per PN zukommen lassen. Für einen nicht angemeldeten Benutzer dürfte eine PN ziemlich unmöglich sein. Um an MaWins Mailadresse zu kommen reicht ein Blick in die von ihm immer wieder mal verlinkte DSE-Faq. Zum Thema: Auch in anderen, mir bekannten Prinzipdarstellungen (auf totem Baum) wird der Strom über verstärkten Seiten eingespeist, während die Spannung an zwei Punkten in der Mitte abgenommen wird. Dadurch wird die Stromdichte im relevanten Teil des Querschnitts gleichmäßiger (ohne Magnetfeld). http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Halleffekt_und_Stromlinien.svg
ahjam schrieb: > Um an MaWins Mailadresse zu kommen reicht ein Blick in die von ihm > immer wieder mal verlinkte DSE-Faq. Ich weiß sogar wo er wohnt, aber ich überfalle niemanden.
ahjam schrieb: > Zum Thema: Auch in anderen, mir bekannten Prinzipdarstellungen (auf > totem Baum) wird der Strom über verstärkten Seiten eingespeist Die Kanten sind nicht verstärkt, sondern verlängert. Dadurch bekommt man über die Sensorfläche insgesammt ein homogeneres Feld, weil die Randbereiche anteilig eine geringere Rolle spielen.
MaWin schrieb: > Ja, der Hallsensor ist voll symmetrisch. Ich hab auf Google diese Bilder nicht gefunden. KA warum. Wo ist bei Bild 2&3 der Sensor? Die ganze geteilte Fläche? Und die Begründung mit der homogenen Stromverteilung kam mir auch schon in den Sinn, nur fragte ich mich, ob man mit punktförmigen Anschlüssen wirklich eine Spannung messen kann. Aber rein nach U=Int(E*ds) müßte es gehen. Das letzte Wikibild war schon sehr gut. So wie es MaWin in seinen Bildern gezeigt hat - ein Hallsensor ist symmetrisch - obwohl mir noch immer die Begründung fehlt - aber lassen wir das mal so als Fakt im Raum stehen. LG, Schlaumy
Die Bilder 2 und 3 sind nach dem Namen zu urteilen gar keine Hall Sensoren, sondern Brücken aus 4 magneto-resitiven Elementen. So sieht es auf den Bilder auch aus. Die Spannung kann man vor allem Punktförmigen Kontakten messen - mit größeren Kontakten wird es schwer die zu messende Spannung zu interpretieren. Beim Strom kann man den größeren Kontakt nutzen um eine homogenere Verteilung des Stroms zu erreichen. Absolut nötig ist das aber für den Hall-effekt nicht. Man kann den Strom auch über kleine Kontakte schicken, sofern der Strom nicht zu groß dafür wird.
Schlaumy Woswasi schrieb: > nur fragte ich mich, ob man mit punktförmigen Anschlüssen > wirklich eine Spannung messen kann. Eine Spannung ist als die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten definiert. Warum soll man sie dann zwischen zwei punktförmigen Anschlüssen nicht messen können? Jede breite Anschlusselektrode führt für etwaig vorhandene Potentialgradienten zu einem Kurzschluß ;-)
Ulrich H. schrieb: > Die Bilder 2 und 3 sind nach dem Namen zu urteilen gar keine Hall > Sensoren, sondern Brücken aus 4 magneto-resitiven Elementen. Stimmt, KMZ10 werden als Magnetfeldsensoren bezeichnet, aber nicht als Hallsensoren sondern resistiv. Bleibt der A3516 mir dem hochsymmetrischen punktkontaktierten Messfeld.
asdf schrieb: > ahjam schrieb: >> Zum Thema: Auch in anderen, mir bekannten Prinzipdarstellungen (auf >> totem Baum) wird der Strom über verstärkten Seiten eingespeist > Die Kanten sind nicht verstärkt, sondern verlängert. Alle Bilder die ich bisher dazu gesehen habe gleichen dem aus der Wikipedia. Das sind aber wie gesagt Prinzipdarstellungen mit metallischen Leitern - wesentlich ist die Homogenität. Praktisch gab es verschiedenste Formen. z.B. 1959 Kreuzförmig, unterschiedliche Materialien http://www.freepatentsonline.com/2914728.pdf 1953, Rhombus aus Wismut anstelle des nur theoretisch besseren Germaniums http://www.freepatentsonline.com/2707769.pdf Dieser sieht den heutigen Strukturen schon recht ähnlich. http://www.allegromicro.com/en/Design-Center/Technical-Documents/Hall-Effect-Sensor-IC-Publications/Allegro-Hall-Effect-Sensor-ICs.aspx aber man handelt sich bei dieser Geometrie verschiedene Fehler ein, welche durch die Auswerteschaltung minimiert werden. http://www.allegromicro.com/en/Design-Center/Technical-Documents/Hall-Effect-Sensor-IC-Publications/Monolithic-Magnetic-Hall-Sensor-ICs-Using-Dynamic-Quadrature-Offset-Cancellation.aspx (Woher auch Mawins erstes Bild stammen dürfte.)
Also, alle Achtung, super Information hab ich hier jetzt beisammen. Es ist soviel, daß ich es bis jetzt nur überfliegen konnte - ich muß das noch genauer lesen. Aber die Bilder sprechen mal für sich. Mich würde noch interessieren, ob es ein Modell von so einem Hallsensor gibt, daß nicht nur aus dem Zusammenhang Uh=konst*I*B besteht. Gibt es z.B. einen Zusammenhang zwischen den Spannungselektroden und den Stromelektroden? Eine ohmsche Verbindung? Die Quelle Uh - welchen Innenwiderstand hat die?
Unter http://nist.gov/pml/div683/hall.cfm findest du noch einiges zum Thema Messung - unter anderem auch für den Widerstand. Zusammen mit dem Halleffekt können noch weitere Effekte auftreten: * Spannungsabfall in Stromrichtung bzw. Widerstandserhöhung, wie alle longitudinalen Effekte proportional zu B^2 * transversale und longitudinale Temperaturdifferenzen * Anstelle des elektrischen Stromes kann auch ein Wärmestrom diese vier Effekte bewirken.
1 | a) I dUt Hall-Effekt |
2 | b) I dTt 2. Ettingshausen-Nernst-Effekt https://de.wikipedia.org/wiki/Ettingshausen-Nernst-Effekt |
3 | c) Q dTt Righi-Leduc-Effekt https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_Hall_effect |
4 | d) Q dUt 1. Ettingshausen-Nernst-Effekt siehe b) |
5 | |
6 | e) I dUl galvanomagnetischer Thomson- bzw. Gauß-Effekt https://de.wikipedia.org/wiki/Feldplatte |
7 | f) I dTl ? |
8 | g) Q dTl Maggi–Righi–Leduc-Effekt siehe c) |
9 | h) Q dUl ? |
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