Hoje falaremos sobre sensores de efeito Hall e suas aplicações.
Basicamente, o sensor de efeito Hall, tem a aparência física bem pequena, mas podem variar muito de acordo com sua utilização. Abaixo indica um Sensor de efeito Hall, mostrando sua representação em desenho no esquema eletrônico e sua pinagem.
Figura 1: Sensor Hall
O Efeito Hall:
Ele ocorre quando um fio condutor, percorrido por uma corrente elétrica, é colocado na presença de um campo magnético, tendo as cargas deste condutor afetadas por uma força. Na imagem a seguir as cargas positivas se deslocam para a direita sob a ação de uma força magnética agindo de baixo para cima. Também é possível notar que se a partícula tem carga negativa e se move no mesmo sentido ela sofrerá uma repulsão para baixo.
Figura 2: Efeito Hall
Este efeito é o resultado da força de Lorentz no movimento de elétrons sujeitos a um campo magnético.
Quando se tem um fluxo de corrente em um material que não está exposto a um campo magnético, as linhas equipotenciais que cruzam perpendicularmente este fluxo, são linhas retas. A força de Lorentz no movimento de elétrons no material é dada por:
F = q *(v *B)
Onde:
q: Carga de elétrons
B: Campo magnético
Com isto chegamos ao funcionamento do sensor de efeito Hall.
Funcionamento do sensor de efeito Hall:
O funcionamento do sensor de efeito Hall é simples, ele é capaz de transformar uma forma de energia em outra, no nosso caso, ele varia a sua tensão de saída, quando exposto a um campo magnético, seguindo o conceito do efeito Hall explicado anteriormente. Quando um feixe de partículas carregadas passa através de um campo magnético, as forças atuam sobre as partículas e o feixe é defletido.
Também existem dois tipos de sensores de efeito Hall. Um é do tipo linear, o que significa sua saída de tensão é linearmente dependente da densidade do fluxo magnético, e o outro é do tipo limiar, o que significa que haverá uma diminuição acentuada da tensão de saída com a densidade de fluxo magnético.
Para o que ele é utilizado:
Os sensores de efeito Hall são muitos utilizados em sistemas embarcados como veículos, para detectar posicionamento, velocidade, corrente, ponto de ignição, bem como na comutação, entre outras utilizações. Tudo dependendo do método de utilização e dos componentes no projeto.
Os exemplos a seguir serão citados por estarem próximos da utilização pelas equipes de competição para a aquisição de dados, são eles:
a) Aproximação simples:
No método mostrado na figura 3 o sensor e o imã que gera o campo magnético se aproximam perpendicularmente de modo que a ação sobre o chip aumenta com a diminuição da distância, conforme mostra o gráfico na mesma figura.
Figura 3: Detecção por aproximação simples.
Neste mesmo arranjo também fica possível o uso para medição da velocidade de aproximação ou afastamento de uma peça.
b) Imã rotativo:
Neste tipo de arranjo ilustrado na figura 4 há um imã circular preso a uma peça circular de modo a gerar um mesmo padrão de campo, portanto permitindo detectar movimentos de rotação com facilidade.
O sinal gerado com este arranjo é senoidal e pode ser facilmente trabalhado para excitar circuitos lógicos.
Figura 4: Uso de um imã rotativo
Vantagens do sensor de efeito Hall:
Algumas das vantagens do sensor são que ele não sofre desgastes de contatos, ou qualquer fadiga mecânica porque é construído em estado sólido como os diodos e transistores.
Outra vantagem é que não são afetados por contaminantes ambientais uma vez que o sensor está em um encapsulamento selado e sem contato com o ar, por isso, pode ser utilizado em condições severas.
Conclusões:
Como já mencionado os sensores de efeito Hall apresentam uma grande gama de aplicações, isso se deve pelas suas vantagens e sua rápida velocidade de resposta. Também é possível encontrá-los em diversos formatos que melhor se ajustem às suas necessidades.
E aí que tal utilizar sensores de efeito Hall em seus projetos? Você pode encontrar alguns modelos no site https://lojinha.vamuino.com.br
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