Sensores de Efeito Hall: Princípios de Funcionamento e Aplicações Práticas

Definição de Sensor de Efeito Hall

Sensores de efeito Hall são transdutores lineares que medem intensidade de campo magnético gerando tensão Hall quando um campo magnético está presente.

Como a tensão de saída é diretamente proporcional à densidade de fluxo magnético, esses sensores podem detectar ampla gama de intensidades de campo e também são usados para sensoriamento de proximidade, posição e velocidade.

Princípio de Funcionamento do Sensor de Efeito Hall

Quando uma corrente elétrica flui através de um condutor fino, os portadores de carga movem-se em linha reta. Se um campo magnético perpendicular à corrente é aplicado, os portadores são desviados, causando acúmulo de carga em um lado do condutor. Isso cria uma diferença de potencial — a tensão Hall — que é proporcional à densidade de fluxo magnético.

A tensão Hall estabiliza quando a força magnética nos portadores equilibra o campo elétrico criado pela separação de carga. O valor da tensão Hall neste equilíbrio dá uma medição precisa do campo magnético.

Sensores de efeito Hall vêm em duas variantes principais. Sensores lineares produzem tensão de saída que varia linearmente com o campo magnético, enquanto sensores de limiar comutam abruptamente em uma intensidade de campo predeterminada.

Como a saída do sensor é uma pequena tensão, um circuito driver linear é necessário para fornecer corrente estável através do sensor e amplificar o sinal para processamento preciso.

Aplicações de Sensores de Efeito Hall

Usos típicos incluem:

• Funções de comutação quando combinados com detecção de limiar.
• Teclados e teclas de alta confiabilidade.
• Medição de velocidade de roda e eixo.
• Sensoriamento de posição de ímãs permanentes em motores DC brushless.
• Transdutores lineares embutidos em eletrônicos de consumo.
• Detecção de campo magnético industrial.
• Detecção de status de capa flip de smartphone.
• Medição de corrente CC sem contato em transformadores de corrente.
• Detecção de nível de combustível em aplicações automotivas.

Exemplos

Dispositivos comuns que incorporam sensores de efeito Hall incluem transformadores de corrente, sensores de posição, acessórios Galaxy S4, chaves de teclado, sensores de proximidade, tacômetros de velocidade, sistemas de freio ABS, magnetômetros, motores DC, drives de disco e mais.

Muitos CIs de sensor de efeito Hall integram o elemento sensor com amplificador de alto ganho e encapsulamento protetor, garantindo operação confiável em ambientes variados. Qual CI de sensor de efeito Hall você já usou?