
Magnetic Pole Sensor (Hall Effect Sensor / Hall IC)
磁極センサ(ホールIC)
磁極センサ(ホールIC)とは、磁場の変化を検出することで位置や回転を検出する半導体センサーのことです。
ホールICはホール効果(Hall Effect)と呼ばれる物理現象を利用しており、磁石のN極・S極の接近や磁界の変化を電気信号として出力します。
モーター制御では、ローターに取り付けられた磁石の位置を検出するために使用され、ブラシレスDCモーター(BLDC)や一部のサーボモーターの回転位置検出に利用されます。
磁極センサは、接触することなく位置検出ができるため、耐久性が高く高速回転にも対応できる位置検出センサーとして広く使用されています。
■ホールICの基本原理
ホールICはホール効果を利用しています。
<原理>
電流 ↓ 半導体 ↓ 磁界 ↓ 電圧発生(ホール電圧)
この電圧を利用して磁場を検出します。
■モーターにおける磁極センサ
ブラシレスモーターでは、ローター位置を検出するために使用されます。
<動作イメージ>
ローター磁石 ↓ 磁極センサ(ホールIC) ↓ 位置検出 ↓ インバータ制御 ↓ モーター回転
この情報をもとに通電タイミングを制御します。
■ホールICの種類
ホールICにはいくつかのタイプがあります。
◆種類 | ◆特徴 |
デジタルホールIC | ON/OFF検出 |
アナログホールIC | 磁界強度測定 |
ラッチ型ホールIC | 磁極で状態保持 |
モーター制御ではデジタルホールICが多く使用されます。
■磁極センサの特徴
◆特徴 | ◆内容 |
非接触検出 | 摩耗なし |
高速応答 | 回転検出 |
小型 | 半導体センサー |
高信頼性 | 長寿 命 |
■FA・ロボットでの用途
工場の自動化設備では次の用途で使用されます。
◆用途 | ◆内容 |
BLDCモーター | 回転位置検出 |
サーボモーター | 回転制御 |
位置検出 | 磁気スイッチ |
回転センサ | 回転数測定 |
<例>
ローター回転 ↓ 磁石通過 ↓ ホールIC検出 ↓ 制御信号
■ホールセンサとエンコーダの違い
◆項目 | ◆ホールセンサ | ◆エンコーダ |
検出精度 | 中 | 高 |
コスト | 低 | 高 |
用途 | BLDCモーター | サーボ制御 |
■まとめ
磁極センサ(ホールIC)とは、磁場の変化を検出して位置や回転を測定する半導体センサーです。
ブラシレスモーターや産業機械の回転位置検出に使用され、モーター制御の重要なセンサーとして広く利用されています。
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