Reed-schakelaars en Hall-effectsensoren

Reed-schakelaars en Hall-effectsensoren

Reed-schakelaars en Hall-effectsensoren
Magnetische sensoren worden in alles gebruikt, van auto's tot mobiele telefoons. Welke magneet moet ik gebruiken met mijn magnetische sensor? Moet ik een Hall-effectsensor of een reed-schakelaar gebruiken? Hoe moet de magneet ten opzichte van de sensor worden geplaatst? Met welke toleranties moet ik rekening houden? Leer meer met een K&J-uitleg over het specificeren van een magneet-sensorcombinatie.

Wat is een reedschakelaar?

Twee Hall-effectsensoren en een reedschakelaar. De reedschakelaar bevindt zich rechts.
De reedschakelaar is een elektrische schakelaar die wordt bediend door een aangelegd magnetisch veld. Hij bestaat uit een paar contacten op ferrometalen reedcontacten in een luchtdichte glazen behuizing. De contacten zijn normaal gesproken open en maken geen elektrisch contact. De schakelaar wordt geactiveerd (gesloten) door een magneet in de buurt van de schakelaar te brengen. Zodra de magneet wordt weggetrokken, keert de reedschakelaar terug naar zijn oorspronkelijke positie.

Wat is een Hall-effectsensor?
Een Hall-effectsensor is een transducer waarvan de uitgangsspanning varieert als reactie op veranderingen in het magnetische veld. In sommige opzichten kunnen Hall-effectsensoren uiteindelijk een vergelijkbare functie vervullen als een reedschakelaar, maar dan zonder bewegende onderdelen. Zie het als een solid-state component, geschikt voor digitale toepassingen.

Welke van deze twee sensoren geschikt is voor uw toepassing, hangt af van een aantal factoren. Factoren zijn onder andere de kosten, de magneetoriëntatie, het frequentiebereik (reed-contacten zijn doorgaans niet bruikbaar boven 10 kHz), de signaalbounce en het ontwerp van de bijbehorende logische schakelingen.

Magneet-sensororiëntatie
Een belangrijk verschil tussen reed-schakelaars en Hall-effectsensoren is de juiste oriëntatie die nodig is voor een activerende magneet. Hall-effectsensoren worden geactiveerd wanneer een magnetisch veld loodrecht op de solid-state sensor wordt toegepast. De meeste sensoren zoeken naar een positie met de zuidpool van de magneet die naar een aangegeven locatie op de sensor wijst, maar controleer de specificaties van uw sensor. Als u de magneet naar achteren of opzij draait, wordt de sensor niet geactiveerd.

Reed-schakelaars zijn mechanische apparaten met bewegende onderdelen. Ze bestaan uit twee ferromagnetische draden die door een kleine opening van elkaar gescheiden zijn. In een magnetisch veld dat parallel loopt aan deze draden, raken ze elkaar en maken ze elektrisch contact. Met andere woorden, de magnetische as van de magneet moet parallel lopen aan de lengteas van de reed-schakelaar. Hamlin, een fabrikant van reed-schakelaars, heeft een uitstekende toepassingshandleiding over dit onderwerp. Deze bevat duidelijke diagrammen die de gebieden en oriëntaties laten zien waarin de sensor wordt geactiveerd.
Juiste magneetoriëntatie: een Hall-effectsensor (links) versus een reedschakelaar (rechts)
Er moet worden opgemerkt dat andere configuraties mogelijk zijn en vaak worden gebruikt. Hall-effectsensoren kunnen bijvoorbeeld de stalen bladen van een draaiende "ventilator" detecteren. De stalen bladen van de ventilator bewegen tussen een stationaire magneet en een stationaire sensor. Wanneer het staal zich tussen de twee bevindt, wordt het magnetische veld van de sensor afgeleid (geblokkeerd) en gaat de schakelaar open. Wanneer het staal zich verwijdert, sluit de magneet de schakelaar.