Os sensores Hall são amplamente utilizados em modernos sistemas de controle eletrônico instalados em diversos tipos de equipamentos (foto abaixo).
Com a ajuda deles, é possível implementar uma série de funções que facilitam o trabalho com aparelhos e máquinas. Portanto, é muito importante entender o que são e entender o princípio de operação.
Princípio da Operação
Os sensores Hall (ou sensores de posição) são elementos sensíveis que reagem à magnitude do campo magnético que atua sobre eles. É mais conveniente representar seu trabalho na forma de uma série de estados descritos abaixo:
- Quando uma corrente elétrica passa pela placa sensora, os elétrons se movem em seu corpo condutor em linha reta (ao longo do eixo longitudinal).
- Se um campo magnético externo começa a agir sobre ele, então, de acordo com a lei de Lorentz, as cargas são afetadas por forças transversais.
- Nesse caso, as partículas carregadas negativamente são desviadas para um lado da placa e os orifícios que permanecem em seus lugares se acumulam no outro.
- Isso cria uma diferença de potencial nas superfícies laterais do sensor.
- É diretamente proporcional à força do campo magnético aplicado.
Informação adicional: Os especialistas interpretam resumidamente esse efeito da seguinte forma: se um condutor com corrente contínua for colocado em um campo magnético externo, então uma diferença de potencial transversal aparecerá nele.
Esta última é chamada de tensão Hall, que serve para estimar a magnitude do campo aplicado de fora.
Tipos e campos de aplicação
Existem dois tipos Sensores Hall: digital e analógico. Os primeiros reagem à presença ou ausência de um campo magnético. Quando sua intensidade atinge um determinado nível, o sensor gera um sinal ("um"). Se o limite não for atingido, é percebido como sua ausência ou nível zero Para desvantagens dos sensores deste tipo, eles têm uma zona morta, onde o parâmetro de interesse do usuário não é controlada. Um sensor analógico funciona em um princípio linear, convertendo continuamente a intensidade do campo magnético em uma diferença de potencial.
A lista de possíveis aplicações do efeito Hall é bastante longa. Sensores criados com base nisso são usados em uma variedade de dispositivos onde é necessário medir e controlar a intensidade do campo e / m e a magnitude da corrente no condutor. Ao contrário de outros tipos de medidores (transformadores de corrente, por exemplo), eles também medem a corrente contínua. O efeito Hall é amplamente utilizado em motores elétricos e na eletrônica automotiva (em sistemas de ignição, em particular).
Exemplo prático
O sensor Hall mais simples, apresentado em uma das versões possíveis, consiste nos seguintes componentes principais:
- Ímã permanente.
- Rotor de proteção com ranhuras de trabalho.
- O próprio elemento sensor com os fios condutores (foto abaixo).
A operação de tal dispositivo é baseada no princípio de desvio do fluxo magnético por uma tela de um rotor giratório. Pela magnitude da corrente gerada, a velocidade do motor pode ser estimada.