Was sind Hall-Effekt-Sensoren und wie funktionieren sie?

Hall-Effekt-Sensoren sind derzeit überall. Tastaturen, Gamecontrollerund DIY-Kits nutzen sie für präzisere Eingaben. Aber bei jedem neu populären Gerät kann es leicht passieren, dass man sich sofort auf den Hype einlässt und annimmt, dass eine neue Technologie besser ist, ohne die Vorteile zu kennen.

Als Bastler mechanischer Tastaturen Wer hat auch überprüfte Peripheriegeräte Beim Einsatz von Hall-Effekt-Sensoren bin ich von der Technologie begeistert. Ich bin hier, um Ihnen bei der Beantwortung all Ihrer Fragen zu helfen, egal, ob Sie sich für ein Upgrade entscheiden oder einfach nur wissen möchten, was der Hall-Effekt bedeutet.

Was ist der Hall-Effekt?

Der Hall-Effekt ist ein Prinzip magnetischer Felder 1879 von Edwin Hall entdeckt. Er fand heraus, dass die Platzierung eines Magneten neben einem elektrischen Strom, der durch einen Leiter fließt, dazu führen würde, dass sich die Elektronen entsprechend der Position des Magneten bewegen. Dies beeinflusst die Spannung des Stroms, da die Elektronen auf beide Seiten des Leiters gedrückt werden. Die resultierenden Spannungsänderungen können gemessen werden, um den Abstand des Magneten vom Leiter zu bestimmen.

Vereinfacht ausgedrückt führt die Annäherung eines Magneten an ein stromführendes Metallstück zu einer Reaktion des elektrischen Stroms, und diese Reaktion kann gemessen werden. Ein Hall-Effekt-Sensor (HE) misst diese Spannungsänderung und gibt einen Wert an den Computer zurück.

Dieses Prinzip wird heute in unzähligen Technologien in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Eine der häufigsten Anwendungen ist der Radgeschwindigkeitssensor eines Autos. Diese Sensoren nutzen den Hall-Effekt, um die Drehzahl eines Rades zu messen, die dann an das Auto zurückgemeldet wird, um Dinge wie Tempomat, ABS und Tachometer zu steuern.

Hall-Effekt-Sensoren werden seit Jahrzehnten auch in der Computertechnologie eingesetzt. Honeywell produzierte in den 1970er und 1980er Jahren die ersten Hall-Effekt-Tastaturen, doch die Technologie geriet schließlich in Ungnade kostengünstige Tastaturen verbreitete sich. Erst in den 2010er Jahren tauchte es bei Herstellern wie … wieder auf XMIT Wir produzieren kleine Mengen moderner HE-Tastaturen.

Vorteile des Hall-Effekts in Peripheriegeräten

Die größte Verbesserung, die Hall-Effekt-Sensoren bieten, ist die Reaktionszeit. Da ein HE-Schalter zur Registrierung einer Eingabe auf Magneten und nicht auf physischen Kontakt angewiesen ist, kann er Informationen theoretisch viel schneller registrieren als eine Tastatur traditioneller mechanischer Schalter. Dies ist einer der Hauptgründe dafür, dass HE-Switches im E-Sport und bei Wettkampfspielen beliebt sind, wo es auf Millisekunden ankommt.

Für den durchschnittlichen Tastatur-Enthusiasten ist die Art und Weise, wie der Sensor Benutzereingaben registriert, das beeindruckendste Merkmal eines HE-Switches. Ein herkömmlicher mechanischer Schalter gibt an statischen Positionen nur zwei Binärwerte „Ein“ und „Aus“ zurück. Es teilt Ihrem Computer mit, wenn ein Schalter über einen bestimmten Punkt hinaus gedrückt wird, liefert aber keine weiteren Informationen. Ein Hall-Effekt-Schalter hingegen kann eine Vielzahl von Zahlen zurückgeben, die mit der Position des Schalters korrelieren. Diese Werte reichen von der Nähe der Oberseite des Schalters über die Mitte des Tastendrucks bis hin zur vollständigen Komprimierung des Schalters. Dadurch weiß der Computer genau, wie weit die Taste gedrückt wird, und kann auf Basis dieser Informationen variable Eingaben vornehmen.