ہال اثر کی پیمائش کا نظام

زیامین ڈیکسنگ میگنیٹ ٹیک۔ Co., Ltd.

 

 

Dexing Magnet بین الاقوامی میگنیٹومیٹر اور مشینری کی صنعت میں بہترین معیار اور بہترین سروس کے ساتھ ایک بڑا ادارہ ہے۔

 

ہمیں کیوں منتخب کریں۔

پیشہ ور ٹیم

اس میں میگنیٹومیٹر اور مقناطیسی صنعتوں میں تجربہ کار تکنیکی ماہرین اور مینیجرز کا ایک گروپ ہے۔

 

 

بہترین معیار

اس نے جاپان اور یورپ سے جدید ٹیکنالوجیز متعارف کروائی ہیں، ملکی یونیورسٹیوں اور سائنسی تحقیقی اداروں کے ساتھ تعاون کیا ہے، اور میگنیٹو الیکٹرک آلات کے مکمل سیٹ تیار کر سکتے ہیں۔

اچھی خدمت

ہم ایک جامع حسب ضرورت حل پیش کرتے ہیں، جو ہمارے کلائنٹس کی مخصوص ضروریات اور ضروریات کو پورا کرنے کے لیے تیار کیا گیا ہے۔

ایک سٹاپ حل

تکنیکی مدد، خرابیوں کا سراغ لگانا، اور دیکھ بھال کی خدمات فراہم کرنا۔

ہال اثر کی پیمائش کا نظام کیا ہے؟

 

 

ہال ایفیکٹ ایک ایسا مظاہر ہے جو ایک برقی موصل میں وولٹیج کا فرق (ہال وولٹیج) پیدا کرتا ہے، کنڈکٹر میں برقی رو کی طرف اور کرنٹ کے لیے کھڑے مقناطیسی میدان میں ٹرانسورس ہوتا ہے۔

 

ہال کے اثر کو سمجھنا اور اس کا اطلاق کرنا

 

ہال کا اثر ایڈون ہال نے 1879 میں دریافت کیا تھا، لیکن اس سے کئی سال پہلے تکنیکی ترقیات نے مربوط سرکٹس کے لیے اس رجحان سے بھرپور فائدہ اٹھانا ممکن بنایا تھا۔ آج، ہال ایفیکٹ سینسر آئی سی درست کرنٹ پیمائش حاصل کرنے کا ایک آسان طریقہ پیش کرتے ہیں جو ناپے ہوئے کرنٹ پاتھ اور پیمائشی سرکٹ کے درمیان برقی تنہائی کو برقرار رکھتے ہیں۔

 

لورینٹز سے ہال تک
ہال ایفیکٹ لورینٹز فورس کی توسیع ہے، جو چارج شدہ ذرہ پر لگائی جانے والی قوت کو بیان کرتی ہے — جیسے کہ ایک الیکٹران — مقناطیسی میدان سے گزرتی ہے۔ اگر مقناطیسی میدان الیکٹران کی حرکت کی سمت پر کھڑا ہے، تو الیکٹران ایک ایسی قوت کا تجربہ کرتا ہے جو حرکت کی سمت اور مقناطیسی میدان کی سمت دونوں کے لیے کھڑا ہے۔

 

ہال کے اثر کو استعمال کرنا
ہال اثر کے ذریعے پیدا ہونے والے وولٹیج شور، آفسیٹ اور درجہ حرارت کے اثرات کے مقابلے میں چھوٹے ہوتے ہیں جو عام طور پر سرکٹ کو متاثر کرتے ہیں، اور اس طرح ہال اثر پر مبنی عملی سینسر اس وقت تک وسیع نہیں تھے جب تک کہ سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی میں پیشرفت انتہائی مربوط اجزاء کے لیے اجازت نہ دے دی گئی ہال وولٹیج کو بڑھانے اور کنڈیشن کرنے کے لیے ہال کا عنصر اور اضافی سرکٹری کی ضرورت ہے۔ پھر بھی، اگرچہ، ہال ایفیکٹ سینسر چھوٹے کرنٹ کی پیمائش کرنے کی صلاحیت میں محدود ہیں۔ مثال کے طور پر، Allegro MicroSystems سے ACS712 کی حساسیت 185 mV/A ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ 10 ایم اے کا کرنٹ صرف 1.85 ایم وی کا آؤٹ پٹ وولٹیج پیدا کرے گا۔ یہ وولٹیج قابل قبول ہو سکتا ہے اگر سرکٹ میں شور کا فرش کم ہو، لیکن اگر موجودہ راستے میں 2 Ω ریزسٹر شامل کیا جا سکتا ہے، تو نتیجے میں 20 mV آؤٹ پٹ وولٹیج ایک بڑی بہتری ہو گی۔

ہال کا اثر مختلف قسم کے سینسر ایپلی کیشنز سے متعلق ہے۔ موجودہ، مقناطیسی میدان، اور وولٹیج کے درمیان اس نسبتاً آسان تعلق پر مبنی آلات پوزیشن، رفتار، اور مقناطیسی میدان کی طاقت کی پیمائش کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ تاہم، اس مضمون میں، ہم ان آلات پر توجہ مرکوز کریں گے جو ہال وولٹیج کے ذریعے کرنٹ کی پیمائش کرتے ہیں جب ماپا کرنٹ کے ذریعے پیدا ہونے والا مقناطیسی فیلڈ ایک مربوط ہال اثر عنصر کی طرف مرکوز ہوتا ہے۔

 

فائدے اور نقصانات
کارکردگی کی خصوصیات ایک ہال ایفیکٹ کرنٹ سینسر سے دوسرے میں مختلف ہوتی ہیں، لہٰذا دوسری عام کرنٹ سینس تکنیک کے مقابلے میں ہال ایفیکٹ سینسنگ کے فوائد اور نقصانات کا مختصراً خلاصہ کرنا مشکل ہے۔ یعنی، موجودہ راستے میں ایک درست ریزسٹر داخل کرنا اور نتیجے میں آنے والے وولٹیج کے ڈراپ کو ڈیفرینشل ایمپلیفائر سے ناپنا۔ عام طور پر، اگرچہ، ہال ایفیکٹ سینسرز کو "غیر مداخلتی" ہونے اور موجودہ راستے اور پیمائش کے سرکٹ کے درمیان برقی تنہائی فراہم کرنے کے لیے اہمیت دی جاتی ہے۔ ان آلات کو غیر مداخلتی سمجھا جاتا ہے کیونکہ موجودہ راستے میں مزاحمت کی کوئی خاص مقدار نہیں ڈالی جاتی ہے، اور اس طرح سرکٹ کی پیمائش تقریباً اس طرح ہوتی ہے جیسے سینسر موجود نہ ہو۔ ایک اضافی فائدہ یہ ہے کہ سینسر کی طرف سے کم سے کم طاقت ختم ہو جاتی ہے۔ یہ خاص طور پر اہم ہے جب بڑے دھاروں کی پیمائش کریں۔

درستگی کے حوالے سے، فی الحال دستیاب ہال ایفیکٹ سینسر 1% تک کم آؤٹ پٹ ایرر حاصل کر سکتے ہیں۔ ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کیا گیا مزاحمتی کرنٹ سینس سرکٹ اس سے آگے نکل سکتا ہے، لیکن 1% عام طور پر ہائی کرنٹ/ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز میں کافی ہوگا جس کے لیے ہال ایفیکٹ ڈیوائسز خاص طور پر موزوں ہیں۔

 

علیحدگی
ہال ایفیکٹ سینسرز کے غالب فوائد میں سے ایک برقی تنہائی ہے، جسے سرکٹ یا سسٹم ڈیزائن کے تناظر میں اکثر galvanic تنہائی کہا جاتا ہے۔ galvanic تنہائی کا اصول اس وقت شامل ہوتا ہے جب بھی کسی ڈیزائن کے لیے ضروری ہوتا ہے کہ دو سرکٹس اس طریقے سے بات چیت کریں جو برقی رو کے براہ راست بہاؤ کو روکے۔ ایک سادہ سی مثال یہ ہے کہ جب ڈیجیٹل سگنل آپٹو-آئیسولیٹر سے گزرتا ہے، جو وولٹیج کی دالوں کو ہلکی دالوں میں تبدیل کرتا ہے اور اس طرح ڈیٹا کو بجلی کی بجائے آپٹیکل طور پر منتقل کرتا ہے۔ galvanic تنہائی کو لاگو کرنے کی بنیادی وجوہات میں سے ایک زمینی لوپس سے متعلق مسائل کو روکنا ہے:

بنیادی سرکٹ ڈیزائن کے اصول فرض کرتے ہیں کہ باہم جڑے ہوئے اجزاء ایک مشترکہ گراؤنڈ نوڈ کا اشتراک کرتے ہیں، جو کہ 0 V پر فرض کیا جاتا ہے۔ حقیقی زندگی میں، تاہم، "گراؤنڈ نوڈ" غیر صفر مزاحمت والے کنڈکٹرز پر مشتمل ہوتا ہے، اور یہ کنڈکٹرز کام کرتے ہیں۔ سرکٹ سے بجلی کی فراہمی تک بہنے والے کرنٹ کے لیے واپسی کے راستے کے طور پر۔ اوہم کا قانون ہمیں یاد دلاتا ہے کہ کرنٹ اور مزاحمت وولٹیج بناتے ہیں، اور واپسی کے راستے میں یہ وولٹیج گرنے کا مطلب ہے کہ سرکٹ یا سسٹم کے ایک حصے میں "زمین" دوسرے حصے میں "زمین" جیسی صلاحیت پر نہیں ہے۔ زمینی صلاحیت میں یہ فرق نہ ہونے کے برابر سے لے کر تباہ کن تک مسائل کا باعث بن سکتا ہے۔

دو سرکٹس کے درمیان براہ راست کرنٹ کے بہاؤ کو روک کر، galvanic تنہائی مختلف زمینی صلاحیتوں والے سرکٹس کو کامیابی کے ساتھ بات چیت کرنے کے قابل بناتی ہے۔ یہ خاص طور پر کرنٹ سینس ایپلی کیشنز سے متعلق ہے: ایک کم وولٹیج سینسر اور پروسیسنگ سرکٹ کو بڑے، انتہائی متغیر کرنٹ کی نگرانی کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے، مثال کے طور پر، موٹر ڈرائیو سرکٹ۔ یہ بڑے، تیزی سے بدلتے ہوئے دھارے واپسی کے راستے میں کافی وولٹیج کے اتار چڑھاو کا باعث بنیں گے۔ ایک ہال ایفیکٹ سینسر سسٹم کو ڈرائیو کرنٹ کی نگرانی کرنے اور ان نقصان دہ زمینی اتار چڑھاو سے اعلیٰ درستگی والے سینسر سرکٹ کی حفاظت کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

 

کامن موڈ وولٹیج
ہال ایفیکٹ سینسر کے لیے ایک اور اہم ایپلی کیشن موجودہ پیمائش ہے جس میں ہائی وولٹیج شامل ہیں۔ مزاحمتی کرنٹ سینس سرکٹ میں، ایک ڈیفرینشل ایمپلیفائر ریزسٹر کے ایک سائیڈ اور دوسرے کے درمیان وولٹیج کے فرق کو ماپتا ہے۔ ایک مسئلہ پیدا ہوتا ہے، اگرچہ، جب یہ وولٹیجز زمینی صلاحیت کے نسبت بڑے ہوں:

حقیقی زندگی کے ایمپلیفائرز کی ایک محدود "کامن موڈ رینج" ہوتی ہے، یعنی جب ان پٹ وولٹیجز، اگرچہ ایک دوسرے کے مقابلے میں چھوٹے ہوتے ہیں، زمین کی نسبت بہت زیادہ ہوتے ہیں تو ڈیوائس ٹھیک سے کام نہیں کرے گی۔ کرنٹ سینس ایمپلیفائرز کے کامن موڈ رینجز عام طور پر 80 یا 100 V سے زیادہ نہیں بڑھتے ہیں۔ دوسری طرف ہال ایفیکٹ سینسر ماپا سرکٹ کی زمینی صلاحیت کے حوالے کے بغیر کرنٹ کو وولٹیج میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ نتیجتاً، جب تک وولٹیج اتنی بڑی نہ ہوں کہ جسمانی نقصان پہنچا سکے، عام موڈ وولٹیج ہال ایفیکٹ ڈیوائس کے آپریشن کو متاثر نہیں کرتا ہے۔

 

Hall Effect Measurement Equipment

 

ہال اثر سینسر کیسے کام کرتے ہیں؟

جب کوئی برقی رو کسی بھی مواد سے گزرتا ہے تو کرنٹ کے اندر موجود الیکٹران قدرتی طور پر سیدھی لکیر میں حرکت کرتے ہیں، بجلی چارج ہوتے ہی اپنا مقناطیسی میدان بناتی ہے۔

اگر برقی طور پر چارج شدہ مواد کو مستقل مقناطیس کے کھمبوں کے درمیان رکھا جاتا ہے، بجائے اس کے کہ وہ سیدھی لکیر میں حرکت کرے، تو الیکٹران اس کے بجائے ایک مڑے ہوئے راستے کی طرف ہٹ جائیں گے جب وہ مواد سے گزرتے ہیں۔ ایسا اس لیے ہوتا ہے کیونکہ ان کا اپنا مقناطیسی میدان مستقل مقناطیس کے متضاد فیلڈ پر رد عمل ظاہر کر رہا ہے۔

اس نئی خمیدہ حرکت کے نتیجے میں، برقی طور پر چارج شدہ مواد کے ایک طرف مزید الیکٹران موجود ہوتے ہیں۔ اس کے ذریعے، ایک ممکنہ فرق (یا وولٹیج) اس کے بعد دائیں زاویوں سے مقناطیسی میدان تک، مستقل مقناطیس اور برقی رو کے بہاؤ دونوں سے ظاہر ہوگا۔

 

تو، ہال اثر سینسر کیسے کام کرتا ہے؟
سیمی کنڈکٹرز (جیسے سیلیکون) کا استعمال کرتے ہوئے، ہال ایفیکٹ سینسر بدلتے ہوئے وولٹیج کی پیمائش کرکے کام کرتے ہیں جب ڈیوائس کو مقناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، ایک بار جب ہال ایفیکٹ سینسر کو پتہ چل جاتا ہے کہ یہ اب مقناطیسی میدان میں ہے، تو یہ اشیاء کی پوزیشن کو محسوس کرنے کے قابل ہو جاتا ہے۔

 

ہال ایفیکٹ سینسر اور میگنےٹ
میگنےٹ ہال ایفیکٹ سینسر کے اندرونی ہوتے ہیں، جو بیرونی مقناطیسی میدان کی موجودگی سے چالو ہوتے ہیں۔ اس کے بعد ڈیوائس مقناطیسی میدان کی مختلف طاقتوں کے ذریعے، کسی چیز کے قریب یا مزید دور جانے کے قابل ہو جاتی ہے۔

مثال کے طور پر، اگر ہال ایفیکٹ سینسر دروازے کے فریم میں رکھا گیا تھا اور دروازے پر مقناطیس لگایا گیا تھا، تو سینسر مقناطیسی میدان کی موجودگی سے دروازہ کھلا یا بند ہونے کا پتہ لگا سکے گا۔

تمام مقناطیسی شعبوں میں دو اہم خصوصیات ہیں۔ سب سے پہلے، جسے 'فلکس کثافت' کہا جاتا ہے، جس سے مراد ایک یونٹ کے علاقے سے گزرنے والے مقناطیسی بہاؤ کی مقدار ہے، اور دوم، تمام میگنےٹ دو قطبی (شمالی اور جنوبی قطبین) کی خصوصیت رکھتے ہیں۔

ہال ایفیکٹ سینسر سے نکلنے والا آؤٹ پٹ سگنل ڈیوائس کے ارد گرد مقناطیسی فیلڈ کی کثافت کو ظاہر کرتا ہے۔ ہال ایفیکٹ سینسرز کی ایک پہلے سے طے شدہ حد ہوتی ہے، اور جب مقناطیسی بہاؤ کی کثافت اس حد سے بڑھ جاتی ہے، تو آلہ 'ہال وولٹیج' نامی آؤٹ پٹ پیدا کرکے مقناطیسی میدان کا پتہ لگانے کے قابل ہوتا ہے۔

ہال ایفیکٹ سینسرز سبھی کے اندر سیمی کنڈکٹر مواد کا ایک پتلا ٹکڑا ہوتا ہے، جو مقناطیسی میدان پیدا کرنے کے لیے اپنے اندر سے مسلسل برقی رو گزرتا ہے۔ جب ڈیوائس کو کسی بیرونی مقناطیس کے قریب رکھا جاتا ہے، تو مقناطیسی بہاؤ سیمی کنڈکٹر مواد پر ایک قوت لگاتا ہے، یہ قوت الیکٹرانوں کی حرکت کا باعث بنتی ہے، جس سے ایک قابل پیمائش ہال وولٹیج بنتا ہے اور ہال ایفیکٹ سینسر کو فعال کرتا ہے۔

ہال ایفیکٹ سینسر سے آؤٹ پٹ ہال وولٹیج سیمی کنڈکٹر مواد سے گزرنے والے مقناطیسی میدان کی طاقت کے براہ راست متناسب ہے۔ اکثر، یہ آؤٹ پٹ وولٹیج کافی چھوٹا ہوتا ہے - صرف چند مائیکرو وولٹس کے برابر - بہت سے ہال ایفیکٹ ڈیوائسز بشمول بلٹ ان ڈی سی ایمپلیفائر، منطق سوئچنگ سرکٹس اور وولٹیج ریگولیٹرز کے ساتھ، جو حساسیت (اور اس وجہ سے تاثیر) کو بہتر بنانے میں مدد فراہم کرتے ہیں۔ ڈیوائس کے.

 

اعلی کیریئر کی نقل و حرکت کی خصوصیت کے لیے ہال اثر کی پیمائش ضروری ہے۔

 

ہال اثر کا مشاہدہ اس وقت کیا جا سکتا ہے جب نمونے کے ذریعے مقناطیسی میدان اور نمونے کی لمبائی کے ساتھ ایک کرنٹ کا امتزاج مقناطیسی میدان اور کرنٹ دونوں کے لیے کھڑا ایک برقی کرنٹ بناتا ہے، جس کے نتیجے میں دونوں کے لیے ایک ٹرانسورس وولٹیج کھڑا ہوتا ہے۔ بنیادی اصول لورینٹز فورس ہے: برقی مقناطیسی شعبوں کی وجہ سے پوائنٹ چارج پر قوت

ہال ایفیکٹ پیمائشیں سیمی کنڈکٹر مواد کی خصوصیت کے لیے انمول ہیں چاہے وہ سلکان پر مبنی ہوں، کمپاؤنڈ سیمی کنڈکٹرز، شمسی خلیوں کے لیے پتلی فلمی مواد، یا گرافین جیسے نانوسکل مواد۔ پیمائش کم مزاحمت پر پھیلی ہوئی ہے (انتہائی ڈوپڈ سیمی کنڈکٹر مواد، اعلی درجہ حرارت کے سپر کنڈکٹرز، کم مقناطیسی سیمی کنڈکٹرز، اور GMR/TMR مواد) اور اعلی مزاحمتی سیمی کنڈکٹر مواد، بشمول نیم موصلی GaAs، گیلیم نائٹرائڈ، اور کیڈیم ٹیلورائیڈ۔

ہال اثر کی پیمائش کا نظام مختلف مادی پیرامیٹرز کا تعین کرنے کے لیے مفید ہے، لیکن بنیادی ایک ہال وولٹیج (VH) ہے۔ کیریئر کی نقل و حرکت، کیریئر کا ارتکاز (n)، ہال کوفیشینٹ (RH)، مزاحمتی صلاحیت، مقناطیسی مزاحمت (RB)، اور کیریئر کی چالکتا کی قسم (N یا P) سبھی ہال وولٹیج سے اخذ کیے گئے ہیں۔

چونکہ محققین اگلی نسل کے ICs اور زیادہ موثر سیمی کنڈکٹر مواد تیار کرتے ہیں، وہ خاص طور پر ایسے مواد میں دلچسپی رکھتے ہیں جن میں اعلی کیریئر کی نقل و حرکت ہوتی ہے، جس کی وجہ سے گرافین میں زیادہ دلچسپی پیدا ہوتی ہے۔ کاربن کی یہ ایک ایٹم موٹی شکل کوانٹم ہال اثر کو ظاہر کرتی ہے اور اس کے نتیجے میں، رشتہ دار الیکٹران کرنٹ بہاؤ۔ محققین ہال اثر کی پیمائش کو الیکٹرانکس انڈسٹری کے مستقبل کے لیے اہم سمجھتے ہیں۔

اعلی کیریئر کی نقل و حرکت کے ساتھ مواد ایسے آلات بنانے کی اجازت دیتے ہیں جو تیز رفتار سوئچنگ اوقات اور اعلی بینڈوتھ کے ساتھ کم پاور لیول پر زیادہ سے زیادہ کرنٹ بہاؤ حاصل کرتے ہیں۔ اوہم کے قانون میں ہیرا پھیری کرنٹ کو زیادہ سے زیادہ کرنے میں کیریئر کی نقل و حرکت کی اہمیت کو ظاہر کرتی ہے۔ کرنٹ براہ راست کیریئر کی نقل و حرکت کے متناسب ہے۔

کسی ڈیوائس کے ذریعے کرنٹ کے بہاؤ کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے اختیارات میں وولٹیج میں اضافہ، چارج کیریئر کا ارتکاز، نمونے کا کراس سیکشنل ایریا، یا چارج کیریئرز کی نقل و حرکت شامل ہیں۔ ان میں سے آخری کے علاوہ سبھی کے سنگین نقصانات ہیں۔

 

نقل و حرکت کی پیمائش
کیریئر کی نقل و حرکت کا تعین کرنے کا پہلا قدم نمونہ (B) کے کھڑے مقناطیسی فیلڈ اور نمونے (I) کے ذریعے کرنٹ دونوں کو مجبور کرکے ہال وولٹیج (VH) کی پیمائش کرنا ہے۔ یہ مجموعہ ایک ٹرانسورس کرنٹ بناتا ہے۔ نتیجے کی صلاحیت (VH) پورے آلے میں ماپا جاتا ہے۔ نمونے کی موٹائی (t) اور اس کی مزاحمتی صلاحیت (r) دونوں کی درست پیمائش بھی ضروری ہے۔ مزاحمت کا تعین چار نکاتی پروب یا وین ڈیر پاؤ پیمائش کی تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔ صرف ان پانچ پیرامیٹرز (B, I, VH, t, اور resistivity) کے ساتھ، ہال کی نقل و حرکت کا حساب لگایا جا سکتا ہے:
ہال وولٹیجز اور ماپا وین ڈیر پاؤ مزاحمتی دونوں عام طور پر کافی چھوٹے ہوتے ہیں، اس لیے درست پیمائش اور اوسط کی تکنیک درست نقل و حرکت کے نتائج کے لیے اہم ہیں۔

 

 

ہال ایفیکٹ سینسرز میں مستقل میگنےٹ کی ضرورت کیوں ہے۔

ہال ایفیکٹ سینسر یا ہال ایفیکٹ ٹرانسڈیوسر ایک مربوط سینسر ہے جو ہال اثر پر مبنی ہے اور ہال عنصر اور اس کے معاون سرکٹ پر مشتمل ہے۔ ہال سینسر صنعتی پیداوار، نقل و حمل اور روزمرہ کی زندگی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ ہال سینسر کی اندرونی ساخت سے، یا استعمال کے عمل میں، آپ کو معلوم ہوگا کہ مستقل مقناطیس ایک اہم کام کرنے والا حصہ ہے۔

ہال ایفیکٹ بنیادی طور پر مقناطیسی میدان میں لورینٹز فورس کی وجہ سے حرکت پذیر چارج شدہ ذرات کا انحراف ہے۔ جب چارج شدہ ذرات (الیکٹران یا سوراخ) ٹھوس مادوں میں محدود ہوتے ہیں، تو یہ انحراف کرنٹ اور مقناطیسی فیلڈ کے لیے کھڑے سمت میں مثبت اور منفی چارجز کے جمع ہونے کا باعث بنتا ہے، اس طرح ایک اضافی ٹرانسورس برقی میدان بنتا ہے۔

ہم جانتے ہیں کہ جب الیکٹران مقناطیسی میدان میں حرکت کرتے ہیں، تو وہ لورینٹز فورس سے متاثر ہوں گے۔ اوپر کی طرح، آئیے پہلے بائیں طرف کی تصویر کو دیکھتے ہیں۔ جب الیکٹران اوپر کی طرف بڑھتا ہے تو اس سے پیدا ہونے والا کرنٹ نیچے کی طرف بڑھتا ہے۔ ٹھیک ہے، آئیے بائیں ہاتھ کے اصول کا استعمال کرتے ہیں، مقناطیسی فیلڈ B کی مقناطیسی سینسنگ لائن (اسکرین میں شاٹ) کو ہاتھ کی ہتھیلی میں گھسنے دیں، یعنی ہاتھ کی ہتھیلی باہر کی طرف ہے، اور چار انگلیاں اس کی طرف کریں۔ موجودہ سمت، یعنی چار پوائنٹ نیچے۔ پھر، انگوٹھے کی سمت الیکٹران کی قوت کی سمت ہے۔ الیکٹرانز کو دائیں طرف مجبور کیا جاتا ہے، لہذا پتلی پلیٹ میں چارج بیرونی مقناطیسی میدان کے عمل کے تحت ایک طرف جھک جائے گا۔ اگر الیکٹران دائیں طرف جھکتا ہے تو، بائیں اور دائیں طرف ایک ممکنہ فرق بن جائے گا۔ جیسا کہ دائیں طرف کی تصویر میں دکھایا گیا ہے، اگر وولٹ میٹر بائیں اور دائیں طرف سے جڑا ہوا ہے، تو وولٹیج کا پتہ چل جائے گا۔ یہ ہال انڈکشن کا بنیادی اصول ہے۔ دریافت شدہ وولٹیج کو ہال انڈسڈ وولٹیج کہا جاتا ہے۔ اگر بیرونی مقناطیسی میدان کو ہٹا دیا جاتا ہے، تو ہال وولٹیج غائب ہو جاتا ہے. اگر کسی تصویر سے نمائندگی کی جائے تو ہال کا اثر درج ذیل شکل کی طرح ہے:

میں: موجودہ سمت،

B: بیرونی مقناطیسی میدان کی سمت،

V: ہال وولٹیج، اور باکس میں چھوٹے نقطوں کو الیکٹران سمجھا جا سکتا ہے۔

ہال سینسر کے کام کرنے والے اصول سے، یہ معلوم کیا جا سکتا ہے کہ ہال ایفیکٹ سینسر ایک فعال سینسر ہے، جس کو کام کرنے کے لیے بیرونی بجلی کی فراہمی اور مقناطیسی میدان کی ضرورت ہوتی ہے۔ چھوٹے حجم، ہلکے وزن، کم بجلی کی کھپت اور سینسر کے استعمال میں آسان استعمال کی ضروریات کو مدنظر رکھتے ہوئے، بیرونی مقناطیسی میدان کی فراہمی کے لیے پیچیدہ برقی مقناطیس کے بجائے ایک سادہ مستقل مقناطیس استعمال کیا جاتا ہے۔ مزید برآں، مستقل میگنےٹس کی اہم چار اقسام میں، SmCo اور NdFeB نادر ارتھ میگنےٹس میں اعلی مقناطیسی خصوصیات اور مستحکم ورکنگ سٹیبلٹی جیسے فوائد ہوتے ہیں، جو کہ اعلی کارکردگی والے ہال ایفیکٹ ٹرانسڈیوسر یا سینسر کو درستگی، حساسیت اور قابل اعتماد پیمائش تک پہنچنے کے قابل بنا سکتے ہیں۔ لہذا NdFeB اور SmCo ہال ایفیکٹ ٹرانسڈیوسر میگنےٹ کے طور پر زیادہ استعمال کرتے ہیں۔

Hall Effect Device

 

 
ہماری فیکٹری
 

 

ڈیکسنگ میگنیٹ چین کے شہر زیامین میں واقع ہے جو کہ ایک خوبصورت جزیرہ نما اور ایک بین الاقوامی بندرگاہ ہے، جس کی فیکٹری جیانگ سو، ژی جیانگ چین میں ہے، 1985 میں قائم کی گئی تھی، سابقہ ​​شناخت ایک فوجی فیکٹری ہے، جو مواصلاتی حصوں کی تحقیق اور ترقی کرتی ہے۔ بعد میں یہ سہولت ڈیکسنگ گروپ نے 1995 میں حاصل کی تھی۔

 

product-1-1
product-1-1
product-1-1

 

 
عمومی سوالات
 

 

سوال: ہال اثر کی پیمائش کا نظام کیا ہے؟

A: ہال کا اثر ایک ایسا مظاہر ہے جو ایک برقی موصل میں وولٹیج کا فرق (ہال وولٹیج) پیدا کرتا ہے، کنڈکٹر میں برقی رو کی طرف اور کرنٹ کے لیے کھڑے مقناطیسی میدان میں ٹرانسورس ہوتا ہے۔

سوال: ہال کی پیمائش کی تکنیک کیا ہے؟

A: ہال اثر کی پیمائش کی بنیادی ترتیب میں ممکنہ طور پر درج ذیل اجزاء اور اختیاری اضافی چیزیں شامل ہوں گی: طول و عرض کا ایک مستقل موجودہ ذریعہ جو نمونے کی مزاحمت پر منحصر ہے۔ کم مزاحمتی مواد کے نمونوں کے لیے، ماخذ کو ملی ایمپس سے کرنٹ کے amps تک آؤٹ پٹ کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔

سوال: ہال اثر کی سادہ تعریف کیا ہے؟

A: ہال اثر ایک n-type (p-type) سیمک کنڈکٹر میں الیکٹرانوں (سوراخوں) کا انحراف ہے جس میں مقناطیسی میدان میں کرنٹ بہتا ہے۔ ان چارج شدہ کیریئرز کا انحراف ایک وولٹیج قائم کرتا ہے، جسے ہال وولٹیج کہتے ہیں، جس کی قطبیت کیریئر کے موثر چارج پر منحصر ہوتی ہے۔

سوال: ہال اثر ہمیں کیا تعین کرنے کی اجازت دیتا ہے؟

A: اس کے برعکس، اگر مقناطیسی میدان معلوم ہو، تو ہال کا اثر اس مواد کے لیے الیکٹرانوں اور دیگر خوردبینی مقداروں کے بڑھنے کی رفتار کو نمایاں کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جس سے ہال پروب بنایا گیا ہے۔ ہال اثر ہمیں یہ تعین کرنے کی اجازت دیتا ہے کہ یہ منفی چارجز ہیں جو بہہ رہے ہیں، نہ کہ مثبت چارجز۔

س: ڈمی کے لیے ہال اثر کیا ہے؟

A: ہال اثر مقناطیسی کشش کی طرف موصل کے ذریعے الیکٹران کی حرکت ہے۔ یہ کنڈکٹر میں ایک قابل پیمائش وولٹیج کے فرق کا سبب بنتا ہے جیسے کہ ایک طرف مثبت چارج ہوتا ہے اور دوسرا منفی۔

سوال: ہال اثر کرنٹ کی پیمائش کیا کرتا ہے؟

A: ہال ایفیکٹ کرنٹ سینسنگ 1,100 V تک مضبوط ورکنگ وولٹیجز کے ساتھ سولر انورٹر سسٹمز میں ریئل ٹائم کنٹرول کو قابل بناتی ہے۔ ہال ایفیکٹ کرنٹ سینسرز ریلوں کے لیے موجودہ پیمائش کو 1,100 V تک کے قابل بناتے ہیں، دوسرے کی حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے مضبوط تنہائی کے ساتھ۔ سسٹم الیکٹرانکس.

سوال: ہال اثر رفتار کی پیمائش کیسے کرتا ہے؟

A: اگر ہال کا کوئی عنصر ٹرن ٹیبل کے قریب نصب ہے، جب ٹرن ٹیبل شافٹ کے ساتھ گھومتا ہے، تو ہال کا عنصر مقناطیس کے ذریعے پیدا ہونے والے مقناطیسی میدان سے متاثر ہوتا ہے، اس لیے یہ پلس سگنل دیتا ہے جس کی فریکوئنسی رفتار کے متناسب ہوتی ہے، پھر رفتار کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ نبض کی مدت یا تعدد کی پیمائش کرکے۔

س: ہال کا اثر پک اپ کی پیمائش کے لیے کیا استعمال ہوتا ہے؟

A: ہال ایفیکٹ پک اپ کرنٹ کے بہاؤ کی وجہ سے پیدا ہونے والے مقناطیسی فیلڈ کے ذریعے کرنٹ کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

سوال: کیا ہال کا اثر دھاتوں اور سیمی کنڈکٹرز کے لیے درست ہے؟

A: اس میں کہا گیا ہے کہ اگر ایک نمونہ (دھاتی یا سیمی کنڈکٹر) جس میں کرنٹ (I) ہوتا ہے ایک ٹرانسورس میگنیٹک فیلڈ (B) میں رکھا جاتا ہے، تو ایک برقی میدان I اور B دونوں کی سمت میں کھڑا ہوتا ہے۔

سوال: ہال کا اثر اتنا اہم کیوں ہے؟

A: ہال اثر کو موجودہ کیریئرز کی کثافت، ان کی نقل و حرکت کی آزادی، یا نقل و حرکت کی پیمائش کے ساتھ ساتھ مقناطیسی میدان پر کرنٹ کی موجودگی کا پتہ لگانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔

سوال: ہال اثر کا بنیادی اصول کیا ہے؟

A: ہال اثر کا اصول یہ بتاتا ہے کہ جب کرنٹ لے جانے والے موصل یا سیمی کنڈکٹر کو کھڑے مقناطیسی میدان میں متعارف کرایا جاتا ہے تو موجودہ راستے کے صحیح زاویہ پر وولٹیج کی پیمائش کی جا سکتی ہے۔ قابل پیمائش وولٹیج حاصل کرنے کا یہ اثر ہال اثر کے نام سے جانا جاتا ہے۔

سوال: ہال اثر کا مقصد کیا ہے؟

A: ہال کا اثر ٹھوس حالت طبیعیات کے لیے بنیادی ہے اور مواد کی خصوصیت کے لیے ایک اہم تشخیصی ٹول ہے - خاص طور پر سیمی کنڈکٹرز۔ یہ چارج کیریئرز، جیسے الیکٹران یا سوراخ (اپنڈکس اے)، اور دیے گئے نمونے میں ان کی کثافت دونوں کی نشانیوں کا براہ راست تعین فراہم کرتا ہے۔

سوال: پیمائش میں ہال اثر کیا ہے؟

A: نتیجے کے طور پر، ہال کا اثر یا تو کیریئر کثافت یا مقناطیسی میدان کی پیمائش کرنے کے ایک ذریعہ کے طور پر بہت مفید ہے۔ ہال اثر کی ایک بہت اہم خصوصیت یہ ہے کہ یہ ایک سمت میں حرکت کرنے والے مثبت چارجز اور مخالف سمت میں منتقل ہونے والے منفی چارجز کے درمیان فرق کرتا ہے۔

س: ہال ایفیکٹ کو حقیقی زندگی میں کیا استعمال کیا جاتا ہے؟

A: ہال ایفیکٹ ICs کے لیے ایپلی کیشنز میں اگنیشن سسٹم، اسپیڈ کنٹرولز، سیکیورٹی سسٹمز، الائنمنٹ کنٹرولز، مائیکرو میٹرز، مکینیکل لمٹ سوئچز، کمپیوٹرز، پرنٹرز، ڈسک ڈرائیوز، کی بورڈز، مشین ٹولز، کلیدی سوئچز، اور پش بٹن سوئچز شامل ہیں۔

سوال: ہال اثر سے کیا تعین نہیں کیا جا سکتا؟

A: ہال کا اثر مقناطیسی میدان کا تعین کرنے کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا، جو برقی میدان کی سمت کے لیے کھڑا کام نہیں کرتا ہے۔

سوال: ہال اثر کا استعمال کرکے آپ کیا تلاش کرسکتے ہیں؟

A: لہذا، ہال اثر سیمی کنڈکٹرز یا انسولیٹروں کے چارج کیریئر کی حراستی اور مقناطیسی میدان کے ذریعہ تیار کردہ وولٹیج کی پیمائش کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

سوال: ہال اثر کا جوہر کیا ہے؟

A: خلاصہ یہ ہے کہ ہال کا اثر چارج کیریئرز (اکثر الیکٹرانز) کے بارے میں ہے جو برقی کرنٹ اور مقناطیسی فیلڈ دونوں کی طرف صحیح زاویہ پر ایک سمت میں حرکت کرتے ہیں۔

س: ہال ایفیکٹ ڈیوائس کس چیز میں تبدیلی کا پتہ لگاتی ہے؟

A: سیمی کنڈکٹرز (جیسے سیلیکون) کا استعمال کرتے ہوئے، ہال ایفیکٹ سینسر بدلتے ہوئے وولٹیج کی پیمائش کرکے کام کرتے ہیں جب ڈیوائس کو مقناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، ایک بار جب ہال ایفیکٹ سینسر کو پتہ چل جاتا ہے کہ یہ اب مقناطیسی میدان میں ہے، تو یہ اشیاء کی پوزیشن کو محسوس کرنے کے قابل ہو جاتا ہے۔

سوال: ہال کی پیمائش کا مقصد کیا ہے؟

A: ہال کے اثر اور مزاحمت کی پیمائش بہت ساری معلومات فراہم کرتی ہے جیسے کیریئر کی کثافت، کیریئرز کی نقل و حرکت، اور کیریئر کی قسم۔ کیریئر کثافت مواد میں فی حجم موبائل کیریئرز کی تعداد ہے، اور سیمی کنڈکٹرز کے لیے، سیمی کنڈکٹر کی ڈوپنگ سے متعلق ہے۔

سوال: ہال اثر کرنٹ کی پیمائش کیسے کرتا ہے؟

A: وہ ایک ہال ایفیکٹ سینسر پر مشتمل ہوتا ہے جو مقناطیسی کور کے خلا میں نصب ہوتا ہے۔ ہال ایفیکٹ سینسر سے آؤٹ پٹ کو بڑھایا جاتا ہے اور کرنٹ کے ذریعے بنائے گئے فیلڈ کو اس سے کوئی رابطہ کیے بغیر پیمائش کرتا ہے۔ یہ سرکٹ اور سینسر کے درمیان galvanic تنہائی فراہم کرتا ہے۔

چین میں معروف ہال اثر پیمائش کے نظام کے مینوفیکچررز اور سپلائرز میں سے ایک کے طور پر، ہم اپنی فیکٹری سے حسب ضرورت ہال اثر پیمائش کے نظام کو خریدنے کے لیے آپ کا پرتپاک استقبال کرتے ہیں۔ تمام سامان اعلی معیار اور مسابقتی قیمت کے ساتھ ہیں۔