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     Hallschalter

 

   Grundlegendes

Ein Hallsensor ist ein elektronisches Bauteil, welches auf ein Magnetfeld reagiert. Im Gegensatz zu einem Reedkontakt kann ein Hallsensor nicht nur das Vorhandensein eines Magnetfeldes detektieren, sondern auch Änderungen des Magnetfeldes erfassen (lineare Hallsensoren). In der Praxis bedeutet dies, je stärker ein Magnetfeld wird, desto stärker ist auch das Ausgabesignal des Hallsensors. Ein vorbeischwingender Magnet erzeugt somit eine Sinuskurve im Ausgabesignal. In der Steuerungstechnik interessiert man sich jedoch häufig nur für zwei Zustände, Magnetfeld vorhanden oder nicht vorhanden. Dazu muss das Sinussignal erst in einen Rechteckimpuls gewandelt werden. Aus diesem Grund werden in der Steuerungstechnik überwiegend Hall-IC's eingesetzt, welche diese Signalumwandlung schon intern vornehmen. Dieser Typ Hall-IC wird auch als Hallschalter bezeichnet. Mit ihm lässt sich also der Halleffekt nicht direkt erklären, obwohl er intern genutzt wird. Dieser Typ dient in erster Linie als Alternative zum Reedkontakte oder auch Reedschalter. Reedkontakte sind günstiger und sind aufgrund des geringen  Schaltungsaufwand her sehr einfach zu handhaben. Jedoch haben Reedkontakte auch Nachteile. Sie neigen beispielsweise beim Vorbeibewegen eines Magnetfeldes zum "Flattern" bzw. "Prellen". Dies kann bei zeitkritischen Erfassungen (z.B. Drehzahlerfassung) zu Fehlauslesungen führen. Auch sind sie aufgrund des mechanischen Aufbaus (Kontakt) störungsanfälliger als ein Hallsensor bzw. Hall-IC. Wenn es jedoch die Umstände zulassen, sollte man zu Gunsten der Einfachheit lieber zum Reedkontakt greifen.
Darüber hinaus gibt es auch noch weitere Hall-IC's die beispielsweise nur auf ein wechselndes Magnetfeld reagieren, also dann schalten, wenn sich der Magnetpol von Süd nach Nord ändert oder umgekehrt.

   Hallschalter (Hall-IC)

Der Hallschalter ist schaltungstechnisch relativ einfach als Signalgeber einzusetzen, wobei die Belastbarkeit des Ausgangs nur wenige mA beträgt. Möchte man beispielsweise ein Relais ansteuern, so muss das Ausgangssignal zuvor mit einem Transistor verstärkt werden. Die Abbildung unten zeigt den unipolaren Hallschalter H501, in einer Schaltung, die bei Vorhandensein eines Magnetfeldes eine LED zum leuchten bringt.

Der H501 reagiert auf der Vorderseite seines Gehäuses (bedruckte Seite) nur auf den Südpol und auf der Hinterseite nur auf den Nordpol eines Magneten, darum unipolar. Es gibt auch bipolare Typen, bei denen der Magnetpol keine Rolle spielt. Ist kein Magnetfeld vorhanden, so liegt am Ausgang [3] eine Plusspannung, entsprechend der Eingangsspannung [1] an. Wenn ein Magnetfeld vorhanden ist, so liegt am Ausgang Masse (-) an.

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[letzte Aktualisierung 21.10.2009]