😎 Los SENSORES de EFECTO HALL

Sensor efecto Hall

👉 Cuando un haz de partículas cargadas atraviesa un campo magnético existen fuerzas que actúan sobre las partículas y la trayectoria lineal del haz se deforma. Cuando una corriente fluye a través de un conductor se comporta como un haz de partículas en movimiento, por lo que se puede desviar al pasar

por un campo magnético. Este efecto fue descubierto por E.R. Hall en 1879 y se conoce como efecto Hall. Considere electrones que se mueven en una placa conductora a la que se aplica un campo magnético en ángulo recto respecto al plano de la placa, como podemos ver gráficamente a continuación 👇. 

Efecto Hall

💥 Como consecuencia del campo magnético, los electrones que se desplazan se desvían hacia un lado de la placa que se carga negativamente, mientras el lado opuesto se carga positivamente ya que los electrones se alejan. Esta separación de cargas produce un campo eléctrico en el material. La separación dura hasta que las fuerzas a las que están sujetas las partículas cargadas del campo eléctrico compensan las fuerzas producidas por el campo magnético. El resultado es una diferencia de potencial transversal V dada por:

V = KH ( BI / t )

donde B es la densidad de flujo magnético en sentido perpendicular a la placa, I la corriente que circula por ella, t el espesor de la placa y KH una constante conocida como coeficiente de Hall. Por lo tanto, cuando una fuente de corriente constante se utiliza en un sensor determinado, el voltaje de Hall será

una medida de la densidad de flujo magnético.

💢 Por lo general los sensores de efecto Hall están disponibles como circuitos integrados con los circuitos necesarios para procesar señales. Existen dos tipos básicos de este sensor: tipo lineal, donde la salida varía de manera razonablemente lineal con la densidad de flujo magnético (imagen apartado a)) y tipo umbral, donde la salida cae en forma brusca cuando se presenta cierta densidad de flujo magnético (imagen 👇 apartado b)). 

Sensores de efecto Hall

👊 El sensor de efecto Hall con salida lineal 634SS2 produce una salida bastante lineal en un intervalo de -40 a +40 mT (- 400 a +400 gauss), de casi 10 mV por mT (1 mV por gauss), cuando el voltaje de alimentación es 5 V. 

💥 El sensor de efecto Hall de umbral Allegro UGN3132U produce una salida que cambia de un valor cercano a cero a 145 mV cuando la densidad de flujo magnético es de unos 3 mT (30 gauss). Los sensores de efecto Hall tienen la ventaja de funcionar como interruptores capaces de operar hasta a una frecuencia de repetición de 100 kHz, cuestan menos que los interruptores electromecánicos y no presentan los problemas relacionados con el rebote de los interruptores de contacto y de una secuencia de contactos en lugar de uno solo. El sensor de efecto Hall es inmune a los contaminantes ambientales y trabaja en condiciones de servicio severas.

Estos sensores sirven como sensores de posición, desplazamiento y proximidad cuando se dota al objeto que se desea detectar con un pequeño imán permanente. Un ejemplo es el sensor que se utiliza para determinar el nivel de combustible en el tanque de un auto. Se coloca un imán en el flotador y

conforme el nivel del combustible cambia, también se modifica la distancia que separa al flotador del sensor Hall, como podemos ver a continuación 👇. 

Detector de nivel de un fluido

👯 El resultado es una salida con voltaje Hall que es una medida de la distancia entre el flotador y el sensor y, por lo tanto, del nivel de combustible en el tanque.

Otra aplicación de los sensores de efecto Hall es en motores de c.d. sin escobillas. En éstos es necesario determinar cuándo el rotor de imán permanente está alineado de manera correcta con los devanados del estator a fin de que la corriente que circula por ellos pueda activarse en el instante correcto para mantener girando el rotor. Los sensores de efecto Hall sirven para detectar si la alineación es correcta.

💥 Los siguientes son ejemplos de sensores que sirven para monitorear velocidades lineales y angulares y detectar movimiento. Entre las aplicaciones de los detectores de movimiento figuran los sistemas de seguridad utilizados para detectar la presencia de intrusos, así como juegos y aparatos interactivos como la pantalla del cajero automático que se activa cuando alguien se acerca.

Escrito por Archie Tecnology