Reedschalter und Hall-Effekt-Sensoren

Reedschalter und Hall-Effekt-Sensoren

Reedschalter und Hall-Effekt-Sensoren
Magnetsensoren kommen in vielen Bereichen zum Einsatz, von Autos bis hin zu Mobiltelefonen. Welchen Magneten sollte ich für meinen Magnetsensor verwenden? Soll ich einen Hall-Effekt-Sensor oder einen Reed-Schalter verwenden? Wie sollte der Magnet zum Sensor ausgerichtet sein? Welche Toleranzen sind zu beachten? Erfahren Sie mehr mit einer K&J-Anleitung zur Spezifizierung einer Magnet-Sensor-Kombination.

Was ist ein Reedschalter?

Zwei Hall-Effekt-Sensoren und ein Reed-Schalter. Der Reed-Schalter befindet sich rechts.
Der Reedschalter ist ein elektrischer Schalter, der durch ein angelegtes Magnetfeld betätigt wird. Er besteht aus einem Kontaktpaar auf Eisenmetallzungen in einem luftdichten Glasgehäuse. Die Kontakte sind normalerweise offen und stellen keinen elektrischen Kontakt her. Der Schalter wird durch Annähern eines Magneten betätigt (geschlossen). Sobald der Magnet weggezogen wird, kehrt der Reedschalter in seine Ausgangsposition zurück.

Was ist ein Hall-Effekt-Sensor?
Ein Hall-Effekt-Sensor ist ein Wandler, der seine Ausgangsspannung als Reaktion auf Änderungen des Magnetfelds variiert. In gewisser Weise können Hall-Effekt-Sensoren letztendlich eine ähnliche Funktion wie ein Reed-Schalter erfüllen, jedoch ohne bewegliche Teile. Stellen Sie sich einen Hall-Effekt-Sensor als Festkörperkomponente vor, die sich für digitale Anwendungen eignet.

Welcher dieser beiden Sensoren für Ihre Anwendung der richtige ist, hängt von mehreren Faktoren ab. Zu den Faktoren gehören Kosten, Magnetausrichtung, Frequenzbereich (Reedschalter sind typischerweise nicht über 10 kHz einsetzbar), Signalsprung und das Design der zugehörigen Logikschaltung.

Magnet – Sensorausrichtung
Ein wesentlicher Unterschied zwischen Reedschaltern und Hall-Effekt-Sensoren ist die richtige Ausrichtung des aktivierenden Magneten. Hall-Effekt-Sensoren werden aktiviert, wenn ein Magnetfeld senkrecht zum Festkörpersensor angelegt wird. Die meisten Sensoren achten darauf, dass der Südpol des Magneten an einer bestimmten Stelle am Sensor ausgerichtet ist. Beachten Sie jedoch das Datenblatt Ihres Sensors. Drehen Sie den Magneten nach hinten oder zur Seite, wird der Sensor nicht aktiviert.

Reedschalter sind mechanische Geräte mit beweglichen Teilen. Sie bestehen aus zwei ferromagnetischen Drähten, die durch einen kleinen Spalt voneinander getrennt sind. Bei einem parallel zu diesen Drähten verlaufenden Magnetfeld berühren sich die Drähte und stellen elektrischen Kontakt her. Mit anderen Worten: Die magnetische Achse des Magneten sollte parallel zur Längsachse des Reedschalters verlaufen. Hamlin, ein Hersteller von Reedschaltern, hat eine hervorragende Anwendungsbeschreibung zu diesem Thema veröffentlicht. Sie enthält anschauliche Diagramme, die die Bereiche und Ausrichtungen zeigen, in denen der Sensor aktiviert wird.
Richtige Magnetausrichtung: Ein Hall-Effekt-Sensor (links) im Vergleich zu einem Reed-Schalter (rechts)
Es ist zu beachten, dass auch andere Konfigurationen möglich sind und häufig verwendet werden. Beispielsweise können Hall-Effekt-Sensoren die Stahlflügel eines rotierenden „Ventilators“ erfassen. Die Stahlflügel des Ventilators bewegen sich zwischen einem stationären Magneten und einem stationären Sensor hindurch. Befindet sich der Stahl zwischen den beiden, wird das Magnetfeld vom Sensor weg umgeleitet (blockiert) und der Schalter öffnet sich. Entfernt sich der Stahl, schließt der Magnet den Schalter.