sensor efeito hall.ppt

SENSOR HALLSENSOR HALL

ANDERSON PAIS

JOSÉ ROBERTO MURARA

LINEU ALFLEN

ANDERSON PAIS

JOSÉ ROBERTO MURARA

LINEU ALFLEN

ESTUDOS:

EFEITO HALL

CAMPO MAGNÉTICO

ESTUDOS:

EFEITO HALL

CAMPO MAGNÉTICO

EFEITO HALLEFEITO HALLEFEITO HALLEFEITO HALL

FOI DESCOBERTO EM 1879 POR EDWIN HERBERT HALL

Explicação:

Quando um fio condutor, percorrido por uma corrente elétrica, É colocado na presença de um campo magnético,As cargas deste condutor sofrerão um força.

Hall verificou que uma diferença de potencial elétrico aparecia nas

laterais deste condutor na presença do campo magnético.


Funcionamento:

Aplicando-se um campo magnético na direção horizontal, resulta numa força magnética na direção perpendicular ao movimento eletrônico, no sentido de cima para baixo.

Esta força fará com que o movimento dos elétrons seja desviado para baixo.

Com o tempo, cargas negativas acumulam-se na face inferior, e cargas positivas na face superior.


Funcionamento:

Quando varia-se o campo magnético, pelo movimento de um magneto ou pela alteração do caminho do campo magnético, a tensão gerada varia proporcionalmente. A relação final é dada por:

Onde:VH: tensão do efeito HallK : constante dependente do materialI : corrente propiciada por fonte externaB : densidade de fluxo magnéticoD : constante de espessura

O efeito Hall é basicamente um mecanismo de controle de corrente e que depende das propriedades do material semicondutor do substrato.

Ao contrário de transistores e diodos, é completamente independente de efeitos de superfície, corrente de perda na junção e tensões de disparo na junção.


Estes fatores colaboram para sua grande estabilidade,

reprodutibilidade e confiabilidade, quando comparado a outros

componentes semicondutores.

Apesar do efeito Hall existir em qualquermaterial condutor, seu efeito é mais intenso em materiais semicondutores

Alguns matérias semicondutores usados em sensores Hall são índio antimônio (InSb), arsenieto de índio (InAs) e arsenieto de gálio (GaAs).


índio antimônioarsenieto de gálio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:GaAscrystals.JPG


Os dois tipos básicos de encapsulamento são o axial e o transversal,

O tipo transversal é útil onde o campo precisa ser medido em estreitos “gap’s” e para aplicações mutiplicadoras.

FORMAS TIPICAS E DIMENSÕES

O tipo Axial pode ser usado onde o campo é paralelo ao eixo de cilindro, por exemplo, como em solenóides.

Podem ser útil em aplicações que requerem a máxima eficiência magnética como bússolas eletrônicas e sensores de proximidade.


Para que um sensor Hall meça a densidade do fluxo magnético com precisão, a área da placa do sensor Hall deve ser menor que a seção transversal do campo a ser medido.

A tensão de saída é proporcional a densidade de fluxo, mas a pastilha Hall não é igualmente sensível por toda a sua área.

Se a resolução é importante, a área da placa Hall deve ser pequena. Áreas ativas de 0,25mm2 estão disponíveis e menores já foram fabricadas.

FORMAS TIPICAS E DIMENSÕES

Sensores de efeito Hall são utilizados em medidores que detectam fluxo de corrente sem fazer contato com o condutor.

Eles são especialmente úteis para medir pequenas correntes diretas que não induziram correntes suficientes para ser medidas com precisão por outros instrumentos.

Sensores de efeito Hall são também utilizados para detectar fluxo de fluidos em tubos. Eles também são usados em bússolas eletrônicas para calcular posicionamentos em relação ao campo magnético da Terra.



TIPOS DE SENSORIAMENTO EFEITO HALL

Sensor de corrente

A saída é proporcional tanto ao campo magnético aplicado quanto à tensão de sensoriamento aplicada.

Como exemplo podemos citar os atuais medidores de potência que combinam o sensoriamento de corrente com sensoriamente de tensão em um único dispositivo de efeito Hall.


Sensoriamento de Movimento e Posicionamento

Os dispositivos do efeito Hall usados como detectores e interruptores de limite do movimento e de movimento podem oferecer a confiabilidade realçada em ambientes extremos, porque não há nenhuma peça móvel dentro do sensor ou do ímã, a expectativa de vida típica é melhorada comparada aos interruptores eletromecânicos tradicionais.

Adicionalmente, o sensor e o ímã podem ser encapsuladosem um material protetor apropriado.

Exemplo: Sensores para Air Bag.



Sensoriamento da Ignição e injeção eletrônica de combustível

Se o campo magnético for fornecido por um magneto de rotação parecido com um disco dentado, um pulso de saída será gerado a cada vez que um dente passar pelo sensor.

Usado em sistemas automotivosmodernos de ignição do distribuidor primário, substituindo pontos frágeis (que tendiam a desgastar e quebrar demandando ajustes periódicos e substituições).



Sensoriamento de rotação de disco

O sensoriamento da rotação de disco é especialmente útil em sistemas de antitravamento de freios “ABS”.

O princípio de tais sistemas tem sido evoluído e refinado para funções além do antiderrapamento, provendo agora melhorias de "controle" do veículo.



Sensoriamento de rotação em roda dentada

Exemplo: Sensor de rotação do virabrequimO sinal gerado pelo sensor é obtido através da variação do fluxo

magnético. Com a rotação do motor, os dentes da roda dentada ou ressaltos,

passam de fronte ao sensor e este, por sua vez, fornece um sinal de tensão ao módulo de injeção a cada passagem dos dentes ou ressaltos.


Teclados de computador, Sensores de proximidadeTacômetros de rotor dentado Leitores de cartões magnéticos Sensores rotativos de velocidade Medições de potência (W) Multiplicadores Medições de campo magnético Medições de potência elétrica

Sensor HallSensor HallSensor HallSensor Hall

Sensores de corrente Motores DC Brushless Gaussmeters Medidores Watt-hora Medições de imãs permanentes Desenho de circuitos magnéticos Medições de vazamentos de fluxo Leituras de memória não destrutivas Transdutores lineares/angulares Cabeças para fita magnética Sistemas de guia Sistemas de ignição

APLICAÇÕES


APLICAÇÕES


APLICAÇÕES

O MOTOR BRUSHLESS

Motor sem escovas, tem ímãs permanentes colados no rotor. Tem geralmente 4 ímãs em torno do perímetro. O estator do motor é composto pelos electroímas, Vantagem: não precisa de alimentação no rotor. Confiabilidade mais elevada, O ruído reduzido, A vida útil mais longa A eliminação da ionização do comutador, A redução total de interferência eletromagnética (EMI).


APLICAÇÕES O MOTOR BRUSHLESS

Sensor hall


APLICAÇÕES

Para saber a posição do rotor existem várias maneiras:Codificadores rotativos juntamente com seus controladores

sabem exatamente o ângulo em que o rotor está. Outros usam sensores Hall, o sensor Hall é colocado numa

posição adequada. Ele pode sentir se à sua frente está o pólo Norte ou o pólo Sul. O sensor Hall transmitirá então este sinal para o controlador do motor. O controlador, então, liga ou desliga as bobinas apropriadas que se revelem necessárias para fornecer o torque.

● A grande vantagem do sensor Hall como elemento de medida do campo magnético é a capacidade de medir tanto campos contínuos (DC) como alternados em um único instrumento.

Praticamente todos os gaussímetros portáteis utilizam sensores Hall.

Exemplo de um Gaussímetro:


VANTAGENS

Sobre outros métodos

Dispositivos de efeito Hall quando apropriadamente embalados são imunes a poeira, sujeira, lama e água.

Estas características tornam os dispositivos melhores para a função de sensoriamento de posição do que outros meios como sensores óticos ou eletromecânicos.


VANTAGENS

Quando os elétrons circulam por meio de um condutor, um campo magnético é produzido.

Portanto, é possível criar um sensor de corrente sem contato. O dispositivo possui três terminais. Uma tensão é aplicada entre

dois terminais do sensor e o terceiro provê uma tensão proporcional à corrente sensoriada.

Isto apresenta várias vantagens:

- Nenhuma resistência precisa ser inserida no circuito primário.

- A tensão presente na linha a ser sensoriada não é transmitida ao sensor.


VANTAGENS

Equipamentos que devem operar em ambientes agressivos utilizam sensores Hall porque eles não têm partes móveis, ou peças que precisa para ficar limpas.

Eles são mais robustos do que os sensores mecânicos ou ópticos, que sofrem com a poeira e água, e precisam ser limpos regularmente.


VANTAGENS

Sensores de efeito Hall são usados extensivamente em carros e caminhões.

Eles são usados em vez de pontos de quebra mecânica para o sincronismo em sistemas de ignição moderno.

Elas são usadas em sistemas anti-bloqueio de travagem para detectar quando as rodas pararam de se mover.

Eles também são usados com outros sensores para medir a quantidade de derrapagem, permitindo que o controle da movimentação para compensar.


VANTAGENS

REFERÊNCIASREFERÊNCIAS• www.3bscientific.es/inducao/motor-de-lorentz - acessado em 02/04/2011.

• http://mpmendes-electronica.blogspot.com/2010/08/como-funcionam-os-motores-dc-brushless.html acessado em 02/04/2011.

• http://pt.wikipedia.org/wiki/Edwin_Herbert_Hall

• http://www.fis.unb.br/plasmas/pionhall.htm

• http://www.magsystem.com.br/instrumentacao/inst_text.html

• http://www.eletrica.ufpr.br/edu/Sensores/2000/neis/index.html

• http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/mod08/m_s03.html

SENSOR DE SENSOR DE EFEITO HALLEFEITO HALL

sensor efeito hall.ppt

Documents

Transcript of sensor efeito hall.ppt