Sensores de Efecto Hall: Principios de Funcionamiento y Aplicaciones Prácticas

Definición de Sensor de Efecto Hall

Los sensores de efecto Hall son transductores lineales que miden intensidad de campo magnético generando voltaje Hall cuando hay campo magnético presente.

Dado que el voltaje de salida es directamente proporcional a la densidad de flujo magnético, estos sensores pueden detectar amplia gama de intensidades de campo y también se usan para detección de proximidad, posición y velocidad.

Principio de Funcionamiento del Sensor de Efecto Hall

Cuando corriente eléctrica fluye a través de un conductor delgado, los portadores de carga se mueven en línea recta. Si se aplica campo magnético perpendicular a la corriente, los portadores se desvían, causando acumulación de carga en un lado del conductor. Esto crea una diferencia de potencial —el voltaje Hall— que es proporcional a la densidad de flujo magnético.

El voltaje Hall se estabiliza cuando la fuerza magnética sobre los portadores equilibra el campo eléctrico creado por la separación de carga. El valor del voltaje Hall en este equilibrio da medida precisa del campo magnético.

Los sensores de efecto Hall vienen en dos variantes principales. Sensores lineales producen voltaje de salida que varía linealmente con campo magnético, mientras sensores de umbral conmutan bruscamente en intensidad de campo predeterminada.

Dado que la salida del sensor es un voltaje pequeño, se requiere circuito driver lineal para proporcionar corriente estable a través del sensor y amplificar la señal para procesamiento preciso.

Aplicaciones de Sensores de Efecto Hall

Usos típicos incluyen:

• Funciones de conmutación combinadas con detección de umbral.
• Teclados y teclas de alta fiabilidad.
• Medición velocidad ruedas y ejes.
• Detección posición imanes permanentes en motores DC sin escobillas.
• Transductores lineales embebidos en electrónica de consumo.
• Detección campo magnético industrial.
• Detección estado tapa abatible en smartphones.
• Medición sin contacto de corriente CC en transformadores de corriente.
• Detección nivel combustible en aplicaciones automotrices.

Ejemplos

Dispositivos comunes que incorporan sensores de efecto Hall incluyen transformadores de corriente, sensores posición, accesorios Galaxy S4, interruptores teclado, sensores proximidad, tacómetros velocidad, sistemas frenos antibloqueo, magnetómetros, motores DC, unidades disco, y más.

Muchos CI de sensor efecto Hall integran el elemento sensor con amplificador de alta ganancia y encapsulado protector, asegurando operación fiable en entornos variables. ¿Qué CI de sensor efecto Hall has usado?