SENSORES TIPO MAGNETICO Y EFECTO HALL

Sensores de Magnetismo - Introducción

En robótica, algunas situaciones de medición del entorno pueden requerir del uso de elementos de detección sensibles a los campos magnéticos. En principio, si nuestro robot debe moverse en ambientes externos a un laboratorio, una aplicación importante es una brújula que forme parte de un sistema de orientación para nuestro robot. Otra aplicación es la medición directa de campos magnéticos presentes en las inmediaciones, que podrían volverse peligrosos para el "cerebro" de nuestro robot si su intensidad es importante. Una tercera aplicación es la medición de sobrecorrientes en la parte motriz (detectando la intensidad del campo magnético que genera un conductor en la fuente de alimentación). También se podrán encontrar sensores magnéticos en la medición de movimientos, como el uso de detectores de "cero movimiento" y tacómetros basados en sensores por efecto Hall o pickups magnéticos.

Sensores por "Efecto Hall"

En el mercado existe gran cantidad de sensores industriales para diversos usos, basados en el efecto que descubrió el científico Edwin Herbert Hall. El nombre de Hall, físico norteamericano, ha pasado a la posteridad debido a una singularidad electromagnética que descubrió por causalidad en el curso de un montaje eléctrico: el "Efecto Hall".

Cuando por una placa metálica circula una corriente eléctrica y ésta se halla situada en un campo magnético perpendicular a la dirección de la corriente, se desarrolla en la placa un campo eléctrico transversal, es decir, perpendicular al sentido de la corriente. Este campo, denominado Campo de Hall, es la resultante de fuerzas ejercidas por el campo magnético sobre las partículas de la corriente eléctrica, sean positivas o negativas.

Este fenómeno tiene dos consecuencias principales. La primera es que la acumulación de cargas en un lado de la placa, en el campo así creado, implica que el otro lado tiene una carga opuesta, creándose entonces una diferencia de potencial; la segunda es que la carga positiva posee un potencial superior al de la carga negativa. La medida del potencial permite, por tanto, determinar si se trata de un campo positivo o negativo.

En la mayor parte de los metales, la carga es negativa, pero en algunos metales como el hierro, el zinc, el berilio y el cadmio es positiva, y en los semiconductores es positiva y negativa al mismo tiempo. Hay una desigualdad entre los intercambios negativos y los positivos; también en este caso, la medida del potencial permite saber cuál domina, el positivo o el negativo.

Los sensores basados en efecto Hall suelen constar de un elemento conductor o semiconductor y un imán. Cuando un objeto ferromagnético se aproxima al sensor, el campo que provoca el imán en el elemento se debilita. Así se puede determinar la proximidad de un objeto, siempre que sea ferromagnético.

Aplicaciones de sensores por efecto Hall

Una de las aplicaciones de los sensores por efecto Hall que más se ha instalado en la industria, en especial en la automotriz, es como reemplazo del sensor inductivo o pickup magnético que describimos más arriba (basado en un imán permanente y una bobina). Dado que en este caso el sensor, por estar implementado por un semiconductor, tiene la capacidad de poseer electrónica integrada, la señal que sale de los sensores por efecto Hall para uso como detectores de proximidad por lo general ya está amplificada y condicionada, de modo que su utilización es mucho más directa, fácil y económica.

Otra aplicación es la medición de la corriente que circula por un conductor, con lo que se pueden implementar medidores de seguridad sin necesidad de insertarlos en el circuito eléctrico de un sistema donde se maneja potencia. Los sensores pueden estar construidos en una cápsula de tipo circuito integrado o una de transistor

Transistor: Dispositivo electrónico de material semiconductor (germanio, silicio) capaz de controlar una corriente eléctrica, amplificándola y/o conmutándola. Posee tres conexiones: Colector, Emisor y Base.

, o también pueden tener una carcaza con un orificio por el que pasará el cable cuya corriente se va a medir.

VIDEO SOBRE EL EFECTO HALL

1 ¿Explica el funcionamiento de los sensores magnéticos apoya tu explicación con un dibujo?
R= Medición de movimientos, como el uso de detectores de "cero movimiento" y tacómetros basados en sensores por efecto Hall o pickups magnéticos.

                                                            

2 ¿Explica el funcionamiento de los sensores de tipo hall apoya tu explicación con un dibujo?
R= Cuando por una placa metálica circula una corriente eléctrica y ésta se halla situada en un campo magnético perpendicular a la dirección de la corriente, se desarrolla en la placa un campo eléctrico transversal, es decir, perpendicular al sentido de la corriente. Este campo, denominado Campo de Hall, es la resultante de fuerzas ejercidas por el campo magnético sobre las partículas de la corriente eléctrica, sean positivas o negativas.

                                                          

                                                                   

                

3 ¿Explica el funcionamiento de los sensores ópticos apoya tu explicación con un dibujo?

R= Sensores Ópticos: cuando hablamos de sensores ópticos nos referimos a todos aquellos que son capaces de detectar diferentes factores a través de un lente óptico. Para que podamos darnos una idea de lo que nos referimos, debemos decir que un buen ejemplo de sensor óptico es el de los mouse de computadora, los cuales mueven el cursor según el movimiento que le indicamos realizar.

4 ¿Qué es el sensor de posición de cigüeñal?
R= El sensor del cigüeñal le informa a la computadora sobre la posición del cigüeñal para que esta active a los inyectores y corrija el tiempo de encendido, es de tipo generador inductivo lo que quiere decir que genera su propia corriente (mini voltios de corriente alterna) 

5 ¿Dónde se encuentra?
R= Entre la caja y el motor

6 ¿Cuántas terminales tiene?
R= 3 terminales

7 ¿Cómo se verifica su funcionamiento?
R= Con un scanner

8 ¿Qué tipo de fallas detecta?
R= Motor no arranca, se apaga y puede tener jaloneos.

9 ¿Qué pasa si no esta trabajando este sensor?

R= No   arranca   el   automóvil

10 ¿Qué tipo de mantenimiento requiere?
R= Limpiar las puntas por que pueden estar sucias con grasa o aceite.

11 ¿La señal que emite este sensor para que la utiliza el modulo?
R= Para dar el chispazo exacto

12 ¿Qué dispositivos substituye este sensor?
R= El de inyección