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Meist werden Hall-Elemente in Schaltkreise integriert, in denen eine Signalverstärkung , Analog-Digital-Umsetzung , Digitale Signalverarbeitung sowie eine Offset- und Temperaturkompensation sowie Empfindlichkeitskorrektur erfolgt. Nichtlinearitäten werden durch Korrekturfunktionen kompensiert, die man in Form von Wertetabellen im IC ablegt. Der Sensor muss nur angeschlossen werden und liefert ein digitales oder analoges Ausgangssignal.

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Die typische Bauform ist ein sogenannter 5-Pinner, der 5 Kontakte in einer Reihe besitzt. Vertikale Hall-Elemente gibt es bereits seit über 30 Jahren, [2] doch haben sie aufgrund ihrer schlechteren Eigenschaften bisher kaum Einzug in industrielle Anwendungen erhalten. Werden laterale und vertikale Hall-Elemente zusammen auf einem Chip platziert, so kann der dreidimensionale Vektor der magnetischen Flussdichte Bx, By, Bz gemessen werden. Hierzu werden mehrere Hall-Elemente meist 4 pro Richtung verwendet und punktsymmetrisch um einen Mittelpunkt angeordnet. So kann der 3D-Hall-Sensor quasi punktförmig messen.

Ein anderes Prinzip benutzt mehrere einachsige Hallsensoren, um mit Hilfe eines kleinen mit integrierten Flusskonzentrators alle drei Komponenten des Magnetfeldes zu messen. Werden zwei Hall-Elemente in einem gewissen Abstand nebeneinander platziert, so kann durch eine differentielle Auswertung der Hall-Sensor-Signale der Hall-Sensor robust gegenüber homogenen Störfeldern gemacht werden. Der Differenzenquotient wird dabei als Gradient des Magnetfeldes verstanden. Diese Gradienten-Hall-Sensoren eignen sich besonders gut für Messsysteme, die gradientenbasiert arbeiten können wie z.

Positionsmesssysteme und Stromsensoren. In der Automobilindustrie finden Hall-Sensoren vielfältige Anwendung, z.

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Hauptvorteil ist die Unempfindlichkeit gegen unmagnetischen Schmutz und Wasser. In der Kraftwerkstechnik werden Hall-Sensoren beispielsweise zur Erfassung der Turbinendrehzahl verwendet. Ferner findet man sie in bürstenlosen Motoren z. Hall-Sensoren mit analogen Signalausgängen werden für die Messung sehr schwacher Magnetfelder Erdmagnetfeld , z.

Als Stromsensoren werden sie im Spalt des Eisenkernes einer vom Messstrom durchflossenen Spule oder eines Leiters eingesetzt.

Hall-Sensor

Solche Stromsensoren werden als komplettes Bauteil angeboten, sind sehr schnell, können im Gegensatz zu Stromwandlern auch zur Messung von Gleichströmen eingesetzt werden und bieten eine Potenzialtrennung zwischen den meist mit dem Stromnetz verbundenen Leistungskreisen und der Steuerelektronik. Als Lageerkennungssensoren oder kontaktlose Taster arbeiten sie in Verbindung mit Dauermagneten und haben einen Schwellenwertschalter integriert. Hall-Sensoren können in Verbindung mit einer Erregerspule auch anstelle einer Empfängerspule in Metalldetektoren verwendet werden.

Um die durch Geometriefehler, piezoresistive Effekte , inhomogene Temperaturen etc. Hallkontakte sind damit in ihrer Form identisch realisiert wie Stromkontakte. Zwei dieser Anschlüsse dienen als Stromversorgung, zwei als Hallspannungsabnehmer. Die Funktionen der Anschlüsse werden reihum vertauscht.

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Durch entsprechende Auswertung der Messergebnisse wird die Offsetspannung deutlich reduziert. Dabei ist es möglich diesen Spinning-Current Betrieb sowohl räumlich als auch zeitlich zu realisieren. Räumlich bedeutet, dass mehrere Hallsensoren in enger räumlicher Nachbarschaft realisiert und gleichzeitig mit unterschiedlichen Stromrichtungen betrieben werden. Zeitlich bedeutet, dass ein Hallsensor zeitlich hintereinander mit unterschiedlichen Stromrichtungen betrieben wird.

Der finale Messwert ist jeweils der Mittelwert aus den Einzelmesswerten der unterschiedlichen Betriebsstromrichtungen.