Quer saber o que é e como funciona o sensor de Efeito Hall? Veja aqui!
A tecnologia é um recurso indispensável na indústria. Nesse cenário, o sensor de Efeito Hall tem um papel importante. Afinal, é um dispositivo usado para coletar dados e transformá-los em impulsos.
Na prática, ele é um sensor que trabalha com o campo magnético — uma força formada por cargas elétricas com polos opostos. Para se ter noção, a própria Terra é um ímã e isso que proporciona a gravidade terrestre, ou seja, impede que as coisas, literalmente, voem para o espaço.
Neste artigo, você vai aprender mais sobre o sensor de Efeito Hall, entender como ele funciona e as suas principais aplicações na indústria. Quer ficar por dentro do assunto? Então, aproveite a leitura!
Afinal, o que é o sensor de Efeito Hall?
O sensor de Efeito Hall tem como principal característica ser um sensor de proximidade. O seu princípio de funcionamento acontece por meio do magnetismo. Portanto, a sua capacidade de detectar presença é ativada pelo campo magnético criado pela aproximação de outro objeto.
Esse é um dos tipos de sensores mais comuns, ou seja, usamos ele em diversas rotinas do nosso dia a dia. Dessa forma, eles não são usados apenas na indústria: é possível encontrá-lo também em aparelhos domésticos comuns.
A principal diferença entre o sensor de Efeito Hall e de outras categorias é que ele não precisa de um condutor, ou seja, de outro equipamento para identificar a existência de um campo magnético próximo. Portanto, ele é considerado um equipamento semicondutor.
Como funciona esse tipo de sensor?
Por ter a características de ser um semicondutor próprio, dizemos que o sensor de Efeito Hall é um transdutor.
O seu princípio de funcionamento, que leva o mesmo nome, foi descoberto em 1889, pelo físico estadunidense Edwin Hall. De maneira técnica, podemos dizer que o Efeito Hall é uma propriedade física e que é observada em um condutor desde que haja sobre ele o contato de um campo magnético que cruza o fluxo da corrente formando um ângulo reto, ou seja, perpendicular.
Isso permite que uma diferença de potencial no condutor seja produzida, sendo conhecida como Tensão de Hall. Ela acontece porque o campo magnético vai aumentando a concentração de portadores na parte condutora do aparelho. Assim que a concentração de um lado do condutor superar a do outro lado, surge a tensão.
É interessante destacar que a Tensão de Hall não é uma constante. Portanto, ela oscila conforme a corrente e o campo magnético. A tensão gerada é aproveitada por um circuito externo, sendo a principal funcionalidade dos sensores de Efeito Hall.
Além disso, esse é um fenômeno da Física que pode ser observado em todos os tipos de materiais. Porém, o ideal para ter uma implementação eficaz é usar somente materiais com elevada mobilidade eletrônica, como o caso dos metais e das soluções de íons.
Portanto, esse aparelho funciona da seguinte forma:
o sensor é ativado ao identificar um campo magnético;
após isso, existe uma resposta do equipamento que é uma variação energética em sua tensão de saída.
Dentre as principais formas de uso do sensor de Efeito Hall, podemos citar:
aproximação simples;
lateral unipolar, bipolar e tripolar;
lateral com dois ímãs separados;
imã rotativo, ou seja, usando tensão alternada.
Qual a diferença para o sensor indutivo?
O sensor indutivo e o sensor de Efeito Hall funcionam de formas similares, porém, não são iguais. Na prática, os sensores por indução são conhecidos como passivos, uma vez que não precisam ser submetidos a estímulo por indução elétrica.
Além disso, diferentemente do sensor de Efeito Hall, o sinal dos sensores indutivos depende diretamente da distância entre ele e a roda fônica que é outro tipo de sensor. Outro aspecto que é interessante é em relação ao formato da onda gerada por cada tipo de sensor:
senoidal para os indutivos;
quadrada para os do tipo Efeito Hall.
Quais as vantagens do sensor de Efeito Hall?
Para quem atua na indústria, é interessante conhecer os diferenciais e os benefícios do sensor de Efeito Hall. Por isso, listamos a seguir algumas vantagens desse tipo de sensor:
pode ser usado em condições extremas, já que não sofre interferência de impurezas;
é possível usar o sensor de Efeito Hall como chave mecânica, ou seja, como dispositivo de controle automático;
geralmente, tem um custo de aquisição e manutenção menor que outros tipos de chave mecânica;
funciona em frequências de 100 kHz (quilohertz), ou seja, 100 mil hertz.
Quais os principais sensores de Efeito Hall?
Hoje, é possível encontrar no mercado dois grupos principais de categorias dos sensores de Efeito Hall. A seguir, entenda melhor como cada um deles funciona na prática.
Analógico ou linear
O sinal desse tipo de sensor de Efeito Hall é gerado por meio da saída do amplificador operacional, em que a tensão de saída é proporcional ao campo magnético que entra em contato com o aparelho. Portanto, a tensão de saída do sensor de Efeito Hall aumenta ou diminui conforme a intensidade do campo magnético.
Digital
Existem vários subtipos de sensores digitais. A diferença desse tipo de sensor para o analógico ou linear é que ele conta com um item chamado Disparador Schmitt. Essa parte é responsável por converter qualquer formato de onda em retangular. É ele que faz com que o sensor tenha apenas os estados de ligado ou desligado.
Dentre os sensores de Efeito Hall digital, temos:
Unipolar;
Bipolar;
Omnipolar;
Latch.
Como esse sensor é usado na indústria?
Os sensores de Efeito Hall são dispositivos de alta confiabilidade e que tem ampla aplicação na indústria para processos de automação e de IoT (Internet of Things, ou Internet das Coisas), como:
Identificar e mensurar deslocamento;
Cilindros pneumáticos, que produzem força tendo o gás comprimido como a fonte de energia;
Indicador de nível de combustível, sendo interessante na gestão de frotas corporativas;
Medição de rotação do motor, também interessante para telemetria de frotas;
Medição de rotação da polia de maquinário, ideal para monitorar as máquinas industriais;
Sensoriar a corrente de um motor.
Então, o que você achou deste conteúdo? Ao longo deste post, você pôde conhecer mais sobre o sensor de Efeito Hall, seu funcionamento e seus diferenciais. Esperamos que suas principais dúvidas tenham sido esclarecidas.
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