Sensor de efeito Hall linear – Circuito de trabalho e aplicação

Os CIs de efeito Hall linear são dispositivos de sensor magnético projetados para responder a campos magnéticos para produzir uma quantidade proporcional de saída elétrica.

Portanto, torna-se útil para medir a intensidade dos campos magnéticos e em aplicações que exigem uma saída comutada através de gatilhos magnéticos.

Os CIs de efeito Hall modernos são projetados com imunidade às condições mecânicas mais estressantes, como vibrações, solavancos, choques e também contra a umidade e outras poluições atmosféricas.

Esses dispositivos também são imunes a variações de temperatura ambiente que poderiam tornar esses componentes vulneráveis ​​ao calor, produzindo resultados incorretos de saída.

Geralmente, os CIs de efeito Hall lineares modernos podem ter um desempenho ideal em uma faixa de temperatura de -40 a +150 graus Celsius.

Diagrama básico de pinagem

detalhes da pinagem do sensor de efeito hall

Operação ratiométrica especificada

Muitos circuitos integrados lineares padrão de efeito hall, como a série Allegro A3515 / 16, são de natureza “ratiométrica”, na qual a tensão de saída inativa e a sensibilidade do dispositivo estão em pé de igualdade com a tensão de alimentação.

A tensão inativa normalmente pode ser metade da tensão de alimentação. Como exemplo, se considerarmos que a tensão de alimentação do dispositivo é de 5V, na ausência de um campo magnético, sua saída inativa normalmente seria de 2,5V e variaria a uma velocidade de 5mV por Gauss.

Caso a tensão de alimentação aumente para 5.5V, a tensão de repouso também corresponderia a 2.75V, com a sensibilidade atingindo 5.5mV / gauss.

sensor de efeito hall linear circuito de trabalho e

O que é compensação dinâmica?

Os circuitos integrados lineares de efeito Hall, como o A3515 / 16 BiCMOS, incorporam um sistema de cancelamento de compensação dinâmica patenteado com a ajuda de um pulso de alta frequência integrado para controlar adequadamente a tensão de compensação residual do material Hall.

O deslocamento residual normalmente pode ocorrer devido à sobremoldagem do dispositivo, discrepâncias de temperatura ou devido a outras situações estressantes relevantes.

O recurso acima faz com que esses dispositivos lineares tenham uma tensão de saída quieta significativamente estável, imune a todos os tipos de impactos negativos externos no dispositivo.

Usando um IC linear de efeito Hall

O CI de efeito Hall pode ser conectado com a ajuda das conexões fornecidas, onde os pinos de energia devem ir para os respectivos terminais de tensão CC (regulados). Os terminais de saída podem ser conectados a um voltímetro devidamente calibrado que possui uma sensibilidade que corresponde à faixa de saída do Hall.

Recomenda-se conectar um capacitor shunt de 0,1uF diretamente através dos pinos de energia dos circuitos integrados para proteger o dispositivo contra ruídos elétricos induzidos externamente ou frequências dispersas.

Após ligá-lo, o dispositivo pode exigir alguns minutos de período de estabilização durante o qual não deve ser operado com um campo magnético.

Uma vez que o dispositivo estabilize internamente na temperatura, ele pode ser sujeito à influência de um campo magnético externo.

O voltímetro deve registrar imediatamente um desvio correspondente à força do campo magnético.

Identificação da densidade do fluxo

Para identificar a densidade de fluxo do campo magnético, a tensão de saída dos dispositivos pode ser plotada e localizada no eixo Y de uma curva de calibração, a interseção do nível de saída com a curva de calibração confirmaria a densidade de fluxo correspondente em as curvas do eixo X.

sensor de efeito hall linear circuito de trabalho e

Áreas de aplicação de efeito Hall linear

  1. Os dispositivos de efeito Hall linear podem ter diferentes áreas de aplicação, alguns deles são apresentados abaixo:
  2. Medidores de detecção de corrente sem contato para detectar a passagem de corrente externamente através de um condutor.
  3. Medidor de detecção de energia, idêntico ao acima (medição de watt-hora) Detecção de ponto de disparo de corrente, em que um circuito externo é integrado a um estágio de detecção de corrente para monitorar e disparar um limite de sobrecorrente especificado.
  4. Medidores de tensão, em que o fator de tensão é acoplado magneticamente ao sensor Hall para fornecer as saídas pretendidas.
  5. Aplicações de detecção polarizada (magneticamente) Detectores de metais ferrosos, nos quais o dispositivo de efeito Hall é configurado para detectar material ferroso através da detecção da força de indução magnética relativa Detecção de proximidade, assim como na aplicação anterior, proximidade É detectado aproximando a força magnética relativa no dispositivo Hall.
  6. Joystick com detecção de posição intermediária Detecção de nível de líquido, outra aplicação relevante de detecção do dispositivo Hall. Outras aplicações semelhantes que envolvem a força do campo magnético como meio primário em conjunto com o dispositivo de efeito Hall são: detecção de temperatura / pressão / vácuo (com conjunto de foles) Válvula de ar ou sensores de posição do acelerador Potenciômetros sem contato .

Diagrama do circuito do sensor de efeito Hall

O sensor de efeito hall explicado acima pode ser rapidamente configurado através de algumas partes externas para converter o campo magnético em pulsos elétricos para controlar uma carga. O diagrama de circuito simples pode ser visto abaixo:

circuito de efeito hall para acionar uma carga de 12V

Nesta configuração, o sensor de efeito hall converterá um campo magnético dentro de uma proximidade especificada e o converterá em um sinal analógico linear através de seu pino “fora”.

Este sinal analógico pode ser facilmente usado para lidar com uma carga ou para alimentar qualquer circuito de comutação desejado.

Como aumentar a sensibilidade

A sensibilidade do circuito básico de efeito Hall acima poderia ser aumentada adicionando um transistor PNP adicional, com o NPN existente, como mostrado abaixo:

1590438719 719 sensor de efeito hall linear circuito de trabalho e

.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

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