domingo, 1 de diciembre de 2013

Sensores Magnéticos - Efecto Hall



El Premio Nobel de Física Hendrik Antoon Lorentz descubrió a finales del siglo XIX que cuando lanzaba cargas eléctricas básicas, protones y electrones, al interior de un campo magnético, una vez las cargas alcanzaban la zona influenciada por el campo magnético, éstas variaba su dirección, describiendo círculos. Además observó que si la carga estaba en reposo, dentro del campo, no se apreciaba ninguna fuerza; todo lo contrario a lo que sucedía cuando éstas se movían.
Lorentz, al ver lo que ocurría con la carga cuando se movía en el campo magnético, dedujo que tenía que ejercerse una fuerza sobre esta que hiciese variar su dirección. Esta fuerza se conoce hoy en su honor como Fuerza de Lorentz.
Por lo tanto si una corriente eléctrica fluye a través de un material conductor situado dentro de un campo magnético, éste campo ejerce una fuerza transversal sobre los portadores de cargas móviles, que tiende a empujarlas hacia un lado del conductor. 
La presencia de este voltaje transversal medible se llama efecto Hall en honor de E. H. Hall que lo descubrió en 1879.
Comparando la diferencia de tensión antes y después de la aplicación del campo magnético aplicado de forma transversal a la corriente, podremos averiguar la presencia de él, la magnitud del mismo, etc.
Este es el principio que regula el uso de los sensores de efecto Hall que nos podremos encontrar en un sinfín de aplicaciones, por ejemplo medidores de campos magnéticos (gaussímetros), en detectores de posición sin contactos (por ejemplo, los colocados en los sistemas de alarmas para ver si una puerta se abre), y en muchas otras aplicaciones más sofisticadas, controladores de motores, medidores de corriente, medidores de movilidad de partículas cargadas, etc.
Pero no os hagáis mucha ilusión, y penséis que el efecto es fácilmente detectable con cualquier conductor que tengamos a mano, para daros un ejemplo del voltaje que podríais medir usando como conductor una pista de bismuto (algo que con algo de esfuerzo se puede conseguir en eBay), para una corriente de 1 amperio, las tensiones que se generarían serían del orden de décimas de milivoltios, así que necesitaremos un multímetro de gama alta si queremos hacer medidas adecuadas.
Es por ello por lo que los sensores efecto Hall que compraríamos para nuestros proyectos, incorporan en su circuitería interna un sistema de amplificación de señal, que nos permite manejar magnitudes más habituales, aunque para nosotros sea invisible porque todo venga integrado dentro del mismo empaquetado.




En la siguiente entrada haremos la presentación de un par de ellos, unos sensores de efecto Hall de Keyes: los famosos KY003 y KY035.




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