Hall sensörü ile reed switch arasındaki fark

Hall sensörü ile reed switch aynı mıknatısı veya manyetik alanı algılamak için kullanılabilir; fakat bunu tamamen farklı fiziksel yöntemlerle yaparlar. Hall sensörü yarı iletken tabanlı elektronik bir sensördür. Reed switch ise manyetik alan etkisiyle hareket eden metal kontaklardan oluşan elektromekanik bir anahtardır.

Kısa cevap: Hall sensörü çalışmak için genellikle besleme ister ve elektronik bir çıkış üretir. Reed switch'in basit tipleri ise harici besleme gerektirmeden kuru kontak gibi açılıp kapanabilir. Hall sensöründe mekanik temas olmadığı için kontak aşınması ve kontak sıçraması yoktur; reed switch ise çok basit, düşük kaçaklı ve gerçek fiziksel kontak sağlayan bir çözümdür.

Bu nedenle “hangisi daha iyi?” sorusundan önce konum mu algılanacak, hız mı ölçülecek, kuru kontak mı isteniyor, PLC girişine mi bağlanacak, analog manyetik alan bilgisi mi gerekiyor? soruları cevaplanmalıdır.

Hall Effect nedir?

Hall sensörünün temelinde Hall Effect bulunur. Akım taşıyan bir yarı iletken yapı manyetik alana girdiğinde taşıyıcıların hareketi manyetik alan tarafından etkilenir ve ölçülebilen elektriksel bir fark oluşur.

Hall sensör elektronik devresi bu çok küçük fiziksel etkiyi işler ve uygulamaya göre analog veya dijital çıkış oluşturabilir.

Bu nedenle “Hall sensörü” tek bir ürün tipi değildir. Bir model mıknatıs yaklaşınca dijital olarak açılıp kapanabilir; başka bir model manyetik alanın büyüklüğüyle orantılı analog çıkış üretebilir.

Hall sensörünün temel yapısını daha ayrıntılı okumak için Hall sensör nedir? sayfasına geçebilirsiniz.

Reed switch nasıl çalışır?

Reed switch'te elektronik Hall elemanı yerine genellikle cam kapsül içinde iki ince ferromanyetik kontak bulunur. Mıknatıs yaklaştığında manyetik alan kontakları etkiler ve kontak durumu değişir.

Bu prensibin günlük hayattaki en açık örneklerinden biri manyetik kapı kontağıdır. Kapı kapandığında mıknatıs reed switch'e yaklaşır; kapı açılınca uzaklaşır ve kontak durumu değişir.

Reed switch'in kendisi çoğu basit uygulamada sürekli elektronik besleme istemez. Bu yönüyle elektronik bir sensörden çok manyetik olarak çalışan bir anahtar gibi düşünülebilir.

Hall sensörü ile reed switch'in en temel farkı nedir?

Hall sensörü elektronik algılar; reed switch fiziksel kontak değiştirir.

Hall sensöründe mıknatıs yaklaştığında yarı iletken içinde ölçülen elektriksel etki değişir ve elektronik çıkış devresi buna göre sinyal üretir.

Reed switch'te ise manyetik alan doğrudan metal kontakların mekanik konumunu değiştirir. Dolayısıyla reed çıkışında gerçek bir kontak açıklığı veya kapanması elde edilebilir.

Bu fark, sensörün PLC'ye bağlanmasından bakım ömrüne kadar birçok sonucu değiştirir.

Çıkış bakımından fark nedir?

Basit reed switch'in çıkışı çoğunlukla kuru kontak niteliğindedir. Bu kontak uygun elektriksel sınırlar içinde bir dijital giriş devresini açıp kapatabilir.

Hall sensörü ise elektronik çıkış üretir. Ürüne göre NPN, PNP, push-pull, açık kolektör, analog gerilim veya başka çıkış yapıları bulunabilir.

Endüstriyel bir Hall sensörünü PLC girişine bağlarken yalnız “24 V sensör” demek yeterli değildir. Çıkışın NPN mi PNP mi olduğu ve PLC girişinin hangi bağlantıyı beklediği kontrol edilmelidir.

PLC girişlerinin sensör sinyalini nasıl okuduğunu anlamak için PLC giriş ve çıkış modülleri nasıl çalışır? sayfasına geçebilirsiniz.

Hall sensörü kuru kontak mıdır?

Genellikle hayır. Hall sensörünün çıkışı elektronik devrenin bir parçasıdır. İki terminalin multimetrede açık-kapalı görünmesi, çıkışın mekanik röle kontağı gibi bağımsız kuru kontak olduğu anlamına gelmez.

Kuru kontak gereken bir sistemde doğrudan reed switch kullanılabilir veya Hall sensörünün elektronik çıkışı uygun bir röleyi sürerek kuru kontak bilgisine dönüştürülebilir.

Daha büyük yükün anahtarlanması gerekiyorsa sensör çıkışının yükü doğrudan sürmesi yerine röle veya kontaktör kullanılması gerekebilir. Bu ayrımı röle ile kontaktör arasındaki fark konusu tamamlar.

Reed switch doğrudan yük sürebilir mi?

Reed switch'in fiziksel kontağı olması, istediğiniz yükü doğrudan bağlayabileceğiniz anlamına gelmez. Küçük reed kontakların akım, gerilim ve anahtarlanabilir güç sınırları vardır.

Motor, güçlü solenoid, büyük lamba veya endüktif yük bağlamak kontaklarda ark ve yapışma oluşturabilir. Bu nedenle reed çoğu zaman yalnız kontrol bilgisi üretmek için kullanılır.

Bu durum aslında rölede de geçerlidir: üzerinde yazan amper rakamı yük türünden bağımsız değildir.

Hangisi daha hızlı çalışır?

Hall sensöründe hareket eden kontak bulunmadığı için çok hızlı ve tekrarlı manyetik algılama uygulamalarına uygundur.

Reed switch'te metal kontak fiziksel olarak hareket eder ve çok kısa da olsa mekanik çalışma süresi ile kontak sıçraması oluşabilir.

Bir kapının günde birkaç kez açılmasını algılamak için bu farkın pratik önemi az olabilir. Fakat hızlı dönen bir mil üzerindeki mıknatıstan binlerce darbe üretilecekse elektronik Hall algılama daha uygun hale gelebilir.

Dönüş hareketinin darbeye çevrilmesi gereken uygulamalarda devir sensörü, enkoder ve doğrudan Hall Effect enkoder konuları Hall teknolojisinin daha ileri uygulamalarıdır.

Hangisinin ömrü daha uzundur?

Hall sensöründe mekanik anahtarlama kontağı bulunmadığı için klasik kontak aşınması yoktur. Çok yüksek anahtarlama sayısı gereken uygulamalarda bu önemli avantajdır.

Reed switch'in kontakları ise her çalışmada fiziksel olarak hareket eder. Bununla birlikte reed kontaklar kapalı cam tüp içinde bulunduğundan çevresel kirlenmeye karşı oldukça iyi korunabilir ve doğru yük altında çok uzun ömür sağlayabilir.

Reed ömrünü yalnız hareket sayısı değil, anahtarlanan yük de etkiler. Kontağın izin verdiğinden yüksek akım veya endüktif yük elektriksel ömrü ciddi biçimde azaltabilir.

Hall sensöründe mekanik aşınma yoksa hiç bozulmaz mı?

Hayır. Hall sensörü elektronik bir cihazdır; yanlış besleme gerilimi, ters polariteye karşı yetersiz koruma, aşırı sıcaklık, elektriksel darbeler veya uygun olmayan bağlantı elektronik devreyi bozabilir.

Reed switch'te ise elektronik yarı iletken yapı yerine fiziksel kontak bulunduğu için arıza biçimi farklıdır. Kontak yapışabilir, kırılabilir veya mekanik şok nedeniyle cam kapsül zarar görebilir.

Temassız çalışmak, arızasız çalışmak anlamına gelmez.

Mıknatısın kutbu önemli midir?

Basit reed switch çoğunlukla yeterli manyetik alan oluşmasına tepki verir; kuzey veya güney kutbunun anlamı Hall sensöründeki kadar belirleyici olmayabilir.

Hall sensörlerinde ise tasarıma göre manyetik alanın yönü ve kutbu önem kazanabilir. Bazı unipolar Hall anahtarları belirli kutba tepki verir; bipolar veya latch tipi Hall sensörlerde farklı kutuplar açma ve kapama davranışında kullanılabilir.

Bu nedenle “mıknatısı yaklaştırdım ama Hall sensör çalışmadı” durumunda yalnız mesafe değil mıknatıs yönü de kontrol edilmelidir.

Histerezis nedir?

Manyetik sensörde çıkışın sürekli sınırda titreşmesini önlemek için açma ve bırakma noktaları arasında fark bulunabilir. Buna histerezis denir.

Örneğin sensör mıknatıs yaklaşırken 8 mm'de aktif olabilir, fakat uzaklaşırken 10 mm'ye çıkmadan pasif duruma dönmeyebilir. Kesin değer ürüne bağlıdır.

Reed switch'te de çalışma ve bırakma manyetik alan değerleri aynı olmak zorunda değildir. Bu nedenle yalnız tek bir “algılama mesafesi” rakamıyla tasarım yapmak doğru değildir.

Reed switch nerelerde kullanılır?

Reed switch'in çok doğal uygulamalarından biri kapı ve pencere kontaklarıdır. Mıknatısın yakın veya uzak olmasına göre alarm sistemine açık-kapalı bilgisi verir.

Başka önemli uygulama şamandıra seviye anahtarıdır. Şamandıranın içindeki mıknatıs yükselip alçaldıkça gövdedeki reed kontağın durumunu değiştirebilir.

Bu açıdan reed switch, temas gerektirmeden belirli bir konum bilgisini üretir. Mekanik temasla konum algılayan limit switch ile karşılaştırıldığında aynı kontrol problemine farklı fiziksel yöntemle çözüm sağlar.

Hall sensörü nerelerde kullanılır?

Hall sensörü yalnız “mıknatıs geldi / gitti” bilgisinde kullanılmaz. Manyetik alanın elektronik olarak ölçülebilmesi çok daha geniş uygulama alanı oluşturur.

Konum ve yakınlık algılama bunlardan biridir. Mıknatıs hareketli parçaya yerleştirilir, Hall sensörü ise gövde üzerinde temassız konum bilgisi üretir.

Devir ve hız algılama başka bir uygulamadır. Dönen parçaya yerleştirilen mıknatıs Hall sensörünün önünden her geçtiğinde bir darbe oluşturabilir. Bu mantık devir sensörleri ve bazı enkoder yapılarında kullanılabilir.

Enkoder teknolojileri arasındaki daha geniş karşılaştırma için optik enkoder ile manyetik enkoder arasındaki fark sayfasına geçebilirsiniz.

Hall sensörü ile akım nasıl ölçülür?

Hall Effect'in çok önemli bir başka uygulaması elektrik akımını temassız veya galvanik olarak ayrılmış bir manyetik ölçüm düzeni üzerinden algılamaktır.

Bir iletkenden akım geçtiğinde çevresinde manyetik alan oluşur. Bu alan uygun manyetik devre ve Hall elemanıyla ölçülerek akım hakkında bilgi üretilebilir.

Bu uygulamanın ayrıntısı için Hall Effect akım sensörü nedir? sayfasına geçebilirsiniz.

Burada önemli ayrım şudur: kapı konumu algılayan Hall sensörü ile akım ölçen Hall sensörü aynı fiziksel etkiyi kullanabilir, fakat elektronik yapıları ve çıkışlarının amacı tamamen farklı olabilir.

Hall sensörü enkoder olarak nasıl kullanılır?

Dönen disk veya mile birden fazla manyetik kutup yerleştirildiğinde Hall sensörü bunların geçişlerini algılayarak darbe dizisi oluşturabilir.

Bu darbelerin sayısından konum veya dönüş miktarı, zaman aralığından ise hız bilgisi çıkarılabilir. Hall teknolojisinin doğrudan enkoder yapısındaki kullanımı Hall Effect enkoder nedir? sayfasında ele alınır.

Darbe kavramının temelini anlamak için pals (pulse) nedir? konusu da doğrudan bağlantılıdır.

Hall sensörü ile endüktif sensör aynı şey mi?

Hayır. Her ikisi de temassız algılama yapabilse de çalışma ilkeleri farklıdır.

Endüktif sensör çoğunlukla metal hedefin oluşturduğu elektromanyetik değişimi algılar. Hall sensörü ise manyetik alanı algılar ve çoğu konum uygulamasında hedef üzerinde mıknatıs bulunur.

Bu nedenle sıradan bir çelik parçayı algılayan endüktif sensörün yerine Hall sensörü takılması veya tam tersi otomatik olarak mümkün değildir.

Farklı algılama teknolojilerini tek yerde görmek için algılama sensörlerinin karşılaştırılması sayfasını kullanabilirsiniz.

Hall sensörü ile reed switch PLC'ye aynı şekilde bağlanır mı?

Her zaman değil. Reed switch çoğunlukla kuru kontak olduğundan PLC giriş devresinde bir anahtar gibi kullanılabilir.

Hall sensörü ise elektronik çıkış üretir. Bu nedenle sensörün besleme gerilimi, ortak uç yapısı ve NPN veya PNP çıkışı PLC giriş yapısıyla eşleştirilmelidir.

Üç telli Hall sensörde tipik olarak besleme artı, 0 V ve sinyal hattı bulunabilir; fakat bağlantı renkleri veya pin dizilimi ürün belgesi görülmeden varsayılmamalıdır.

İki telli elektronik sensörlerin farklı davranışını anlamak için 2 telli sensör nedir? sayfasına geçebilirsiniz.

PLC tarafındaki son bağlantı mantığı için PLC giriş ve çıkış modülleri nasıl çalışır? konusu doğrudan devamıdır.

Reed switch'in avantajları nelerdir?

Basit yapılıdır, düşük güçte kuru kontak oluşturabilir, açık durumda yarı iletken anahtarlar gibi elektronik kaçak akım mekanizması bulunmaz ve beslemesiz kontak uygulamalarında kullanılabilir.

Cam kapsül içerisindeki kontak yüzeylerinin çevreden yalıtılmış olması da önemli avantajdır.

Kapı-pencere durumu, düşük hızlı mekanik konum ve şamandıra seviye uygulamaları için oldukça pratik olabilir.

Reed switch'in dezavantajları nelerdir?

Fiziksel kontak bulunduğu için mekanik anahtarlama ömrü vardır. Kontak sıçraması oluşabilir ve yükün elektriksel karakteri kontak ömrünü etkiler.

Cam gövdeli çıplak reed elemanlar mekanik darbeye karşı hassastır. Nihai sensör gövdesi bu kırılgan elemanı korumak üzere tasarlanabilir.

Yüksek hızlı sürekli darbe uygulamalarında elektronik Hall algılamaya göre sınırlamalar ortaya çıkabilir.

Hall sensörünün avantajları nelerdir?

Temassızdır, mekanik kontak aşınması yoktur ve yüksek tekrar sayılı algılama uygulamalarında kullanılabilir.

Yalnız açık-kapalı değil, tasarıma göre analog manyetik alan bilgisi de üretebilir. Bu nedenle akım ölçümü, hız, konum ve manyetik enkoder gibi çok farklı alanlarda kullanılabilir.

Elektronik yapısı sayesinde sinyal şartlandırma, histerezis veya latch gibi işlevler aynı sensör devresinde oluşturulabilir.

Hall sensörünün dezavantajları nelerdir?

Elektronik sensör olduğu için genellikle besleme gerektirir. Çıkışı kuru kontak değildir ve kontrol cihazıyla elektriksel uyumluluk kontrol edilmelidir.

Besleme sınırları, çıkış akımı, sıcaklık davranışı, mıknatıs kutbu ve algılama eşiği ürün seçiminin bir parçasıdır.

Dolayısıyla yalnız “temassız olduğu için Hall daha iyidir” sonucu çıkarılamaz.

Hall sensörü mü reed switch mi seçilmeli?

Kapı, pencere veya basit konum bilgisinde beslemesiz kuru kontak istiyorsanız reed switch çok yalın bir çözümdür.

Yüksek anahtarlama sayısı, hızlı darbe üretimi, elektronik dijital çıkış veya analog manyetik alan ölçümü istiyorsanız Hall sensörü daha uygun olabilir.

Devir ölçmek veya manyetik enkoder yapmak gerekiyorsa Hall Effect enkoder ve devir sensörü tarafı incelenmelidir.

Sıvının belirli seviyeye ulaşıp ulaşmadığını basit kontakla görmek istiyorsanız reed tabanlı şamandıra anahtarı daha doğal bir çözüm olabilir.

Kapı veya pencere konumunu izlemek istiyorsanız manyetik kapı kontağı doğrudan ilgili uygulamadır.

Akılda kalacak cümle: Reed switch, manyetik alanla çalışan fiziksel bir kontak; Hall sensörü ise manyetik alanı elektriksel sinyale dönüştüren yarı iletken sensördür.