Autoelektrik (Startseite) Sensoren in der Kfz-TechnikHallsensorenzuletzt bearbeitet am 3.5.2003 |
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Einsatzmöglichkeiten im Kfz |
Ein elektrisch leitender flacher Körper ist an eine Spannungsquelle angeschlossen, so dass z.B. ein Strom von 2A durch ihn hindurch fließt. Da der Körper homogen ist, wird sich der Strom
in ihm ziemlich gleichmäßig und symmetrisch über die gesamte Querschnittsfläche verteilen. Dies soll im Bild rechts durch die dünn gezeichneten schwarzen Stromlinien dargestellt werden. | |||||||||||||
Macht man dasselbe Experiment jedoch in einem Magnetfeld (B), so stellt man fest, dass an den Körperkanten, die quer zur Stromrichtung und quer zum Magnetfeld ausgerichtet sind, eine
Spannung anliegt, die vorher nicht vorhanden war. Diese Beobachtung lässt sich sehr leicht mit der Lorentz-Kraft erklären: Elektrische Ladungen, die sich nicht parallel zu einem Magnetfeld bewegen, werden aus ihrer Bahn abgelenkt. In diesem Fall werden die Elektronen zum großen Teil zur vorderen Körperfläche hin gezogen, während an der hinteren Körperfläche fast keine Elektronen mehr vorbei fließen. So entsteht also vorne ein Elektronenüberschuss und hinten ein Elektronenmangel, was sich als elektrische Spannung bemerkbar macht. | |||||||||||||
Die so erzeugte Hallspannung lässt sich nach folgender Formel berechnen:
UH = RH * Iv * B / dmit
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Theoretisch zeigt sich jeder elektrische Leiter dieses Phänomen, jedoch sind die Hallkonstanten für Metalle so klein, dass diese Materialien nicht zur Nutzung in Sensoren in Frage kommen.
Halbleiter haben wesentlich günstigere Eigenschaften, wie die Tabelle für einige Beispiele zeigt:
Dans-Lax, Taschenbuch für Chemiker und Physiker Bosch, Mikroelektronik im Kraftfahrzeug |
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