Os sensores Hall baseiam-se no efeito Hall. O efeito Hall é um método básico para estudar as propriedades de materiais semicondutores. O coeficiente de Hall medido pelo experimento do efeito Hall pode determinar parâmetros importantes, como o tipo de condutividade, a concentração e a mobilidade dos portadores dos materiais semicondutores.
Classificação
Os sensores Hall são divididos em sensores Hall lineares e sensores Hall comutadores.
1. O sensor Hall linear consiste em um elemento Hall, um amplificador linear e um seguidor de emissor, e emite grandezas analógicas.
2. O sensor Hall do tipo interruptor é composto por um regulador de tensão, um elemento Hall, um amplificador diferencial, um gatilho Schmitt e um estágio de saída, e emite grandezas digitais.
Elementos feitos de materiais semicondutores baseados no efeito Hall são chamados de elementos Hall. Eles apresentam as vantagens de serem sensíveis a campos magnéticos, de estrutura simples, de tamanho pequeno, de ampla resposta em frequência, de grande variação na tensão de saída e de longa vida útil. Por isso, têm sido amplamente utilizados nas áreas de medição, automação, computação e tecnologia da informação.
Maplicação principal
Sensores de efeito Hall são amplamente utilizados como sensores de posição, medição de velocidade de rotação, interruptores de limite e medição de vazão. Alguns dispositivos funcionam com base no efeito Hall, como sensores de corrente de efeito Hall, interruptores de lâmina de efeito Hall e sensores de intensidade de campo magnético de efeito Hall. A seguir, são descritos principalmente o sensor de posição, o sensor de velocidade de rotação e o sensor de temperatura ou pressão.
1. Sensor de posição
Sensores de efeito Hall são usados para detectar movimento deslizante. Nesse tipo de sensor, haverá uma folga rigorosamente controlada entre o elemento Hall e o ímã, e o campo magnético induzido mudará conforme o ímã se move para frente e para trás na folga fixa. Quando o elemento estiver próximo ao polo norte, o campo será negativo, e quando estiver próximo ao polo sul, o campo magnético será positivo. Esses sensores também são chamados de sensores de proximidade e são usados para posicionamento preciso.
2. Sensor de velocidade
Na detecção de velocidade, o sensor de efeito Hall é posicionado fixamente de frente para o ímã rotativo. Este ímã rotativo gera o campo magnético necessário para operar o sensor ou elemento Hall. A disposição dos ímãs rotativos pode variar, dependendo da conveniência da aplicação. Alguns desses arranjos incluem a montagem de um único ímã no eixo ou cubo ou o uso de ímãs em anel. O sensor Hall emite um pulso de saída sempre que está de frente para o ímã. Além disso, esses pulsos são controlados pelo processador para determinar e exibir a velocidade em RPM. Esses sensores podem ser sensores de saída analógicos digitais ou lineares.
3. Sensor de temperatura ou pressão
Os sensores de efeito Hall também podem ser usados como sensores de pressão e temperatura. Esses sensores são combinados com um diafragma defletor de pressão com ímãs apropriados, e o conjunto magnético do fole aciona o elemento de efeito Hall para frente e para trás.
No caso da medição de pressão, o fole está sujeito a expansão e contração. Alterações no fole fazem com que o conjunto magnético se aproxime do elemento de efeito Hall. Portanto, a tensão de saída resultante é proporcional à pressão aplicada.
No caso de medições de temperatura, o conjunto do fole é selado com um gás com características conhecidas de expansão térmica. Quando a câmara é aquecida, o gás dentro do fole se expande, o que faz com que o sensor gere uma voltagem proporcional à temperatura.
Horário da publicação: 16/11/2022