Hallgeber - Funktionsweise

Physikalischer Hintergrund des Hallgebers

Edwin Herbert Hall hat sich mit den Zusammenhängen von Strom und Magnetismus befasst. Im Wesentlichen geht es um diesen Zusammenhang:

• Wenn in einer Leitung Strom fließt, bewegen sich die Elektronen entgegen der technischen Stromrichtung mit einer mittleren Geschwindigkeit, der Driftgeschwindigkeit.
• Befindet sich dieser Leiter in einem Magnetfeld, das senkrecht zu dem Leiter steht, erfahren die Elektronen durch die Lorentzkraft eine Ablenkung. Diese ist umso stärker, je stärker das Magnetfeld ist. 
• Die Ablenkung erfolgt senkrecht zur Flussrichtung der Elektronen. Er ist auf dieser Seite negativ geladen. Die andere Seite ist entsprechend positiv geladen. Sie können sich den Vorgang so vorstellen: Ohne magnetische Kraft fließen die Elektronen gleichmäßig über die gesamte Breite des Leiters verteilt. Unter der magnetischen Kraftwirkung sind die Elektronen nicht mehr gleichmäßig über die Leiterbreite verteilt. Sie fließen näher am Rand des Leiters.
• Durch diese elektrischen Pole entsteht ein elektrisches Feld, das seinerseits eine Kraft auf die Elektronen ausübt. Diese Kraft ist der Lorentzkraft entgegengerichtet.
• Der Prozess kommt zum Stillstand, wenn sich die Kräfte aufheben.

Die entstehende Spannung kann abgegriffen werden, Sie hängt sowohl von der Stärke des Magnetfeldes als auch vom Strom ab, der durch den Leiter fließt. Diese entstehende Spannung wird vom Hallgeber ausgenützt, um die Zündung auszulösen.

Aufbau und Funktion des Bauteils

• Der Hallgeber besteht aus einem Magneten und einem Leiter, der von der Versorgungsspannung durchflossen wird. Der Magnet sorgt für den Aufbau der Zündspannung, die von diesem Leiter abgegriffen wird.
• In dem Hallgeber befindet sich eine rotierende Scheibe, die ringsum von einer Wand, die das Magnetfeld abschirmt, umgeben ist. Der Magnet befindet sich innerhalb der Wand, der Leiter außerhalb.
• In der Wand sind Spalten, daher wird das Magnetfeld im Wechsel unterbrochen und nicht unterbrochen. Mit der Folge, dass an dem Leiter nur dann eine Spannung abgegriffen werden kann, wenn das Feld nicht unterbrochen ist.
• Bei einem Motor mit vier Zylindern hat der Hallgeber in der Regel vier Spalten, die Scheibe wird über die Kurbelwelle gedreht. Bei jeder Drehung der Kurbelwelle wird also viermal eine abgreifbare Zündspannung aufgebaut.

Der Vorteil des Hallgebers ist ein geringer Verschleiß, weil die Zündspannung kontaktlos aufgebaut wird. Er ist auch unempfindlich gegen Verschmutzungen.