Efecto Hall

DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

PRÁCTICAS DE INSTRUMENTACIÓN Y SENSORES

PRÁCTICA 7

TEMA: TRANSDUCTOR DE EFECTO HALL

Hrs. de la asignatura

4 Hrs

Responsable de la Práctica

Ing. José G. Bucheli Andrade

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO – LATACUNGA

CARRERA DE ELECTRÓNICA

INSTRUMENTACIÓN Y SENSORES

PRÁCTICA No. 3

1.- TEMA: TRANSDUCTOR DE EFECTO HALL

2. OBJETIVOS:

General:

Analizar el principio de funcionamiento de transductor de Efecto Hall, determinar su curva característica y aplicaciones

Específicos:

• Reconocer la estructura externa y terminales del transductor de efecto Hall

• Analizar e implementar circuitos de acondicionamiento al transductor de efecto Hall

• Determinar el rango de linealidad de Transductor de Efecto Hall

• Visualizar el efecto y la presencia del ruido y de campos externos en el circuito implementado.

• Implementar una aplicación del transductor de efecto Hall

3.- TRABAJO PREPARATORIO

Presentar el siguiente trabajo antes de realizar la práctica

3.1 Investigue y en 10 líneas indique el principio de operación de un sensor de efecto Hall

3.2 ¿Para que sirve y cual es el principio de funcionamiento de un Gaussometros?.

3.3 Investigue el procedimiento para medir corriente en base al Efecto Hall

3.4 Describa la operación para medir la velocidad de un motor en base al sensor de efecto Hall. ¿Cuál es la ecuación para determinar los RPM?.

3.5 En la práctica se va a utilizar un sensor de efecto Hall con metal, sin metal, con imán. ¿Cuál es la característica de cada uno de ellos?.

3.5 Describa lo que se va a hacer durante la práctica

4.- EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR :

• Módulo del Transductor de Efecto Hall

• Transductor de Efecto Hall (con metal, sin metal, con imán)

• Fuente de Alimentación

• Micrómetro

• Voltímetro

• Osciloscopio

• Cables de conexión

5. CONOCIMIENTOS PREVIOS NECESARIOS

El principio en el que se basan estos sensores lo descubrió Edward H. Hall, en 1879. Él encontró que cuando un campo magnético envolvía a una lámina de oro en la que circulaba corriente, se producía una diferencia de potencial en los lados de la lámina. Este efecto se llama efecto Hall.

En la actualidad, los dispositivos de efecto Hall se fabrican con semiconductores en lugar del oro con el que trabajó Hall. Los semiconductores producen diferencias de potencial Hall más altas que cualquier material sólido.

El efecto Hall es la generación de una diferencia de potencial entre los terminales opuestos de un conductor eléctrico por el que circula corriente y que está colocado dentro de un campo magnético. Este efecto se produce debido a la fuerza de Lorentz, la cual desvía los portadores de carga en el material semiconductor.

Debido a esta desviación, los portadores de carga que forman la corriente que está circulando por el semiconductor están más concentrados en uno de los extremos del material semiconductor, esto nos genera la diferencia de potencial que se ilustra en la figura

En el laboratorio se dispone de los siguientes transductores de efecto Hall

Estos dispositivos tienen cuatro terminales. Dos de ellas se usan para aplicarle la excitación de DC y las otras dos se utilizan para obtener la tensión de salida. También, los dispositivos de efecto Hall se clasifican en dos grupos: Lineales y digitales.

Los transductores de efecto Hall lineales, se utilizan para gaussiómetros con una sensibilidad de 1.5 mV / g, y sondas de corriente continua.

Los dispositivos de efecto Hall digitales se usan en sensores de proximidad, conmutación y contadores. La proximidad se detecta colocando un imán sobre el objeto cuya proximidad se va a detectar. Los dispositivos de efecto Hall, típicamente generan potenciales de aproximadamente 10 mV en su salida, por este motivo, muchos fabricantes incluyen un amplificador y el elemento Hall, en un mismo encapsulado.

MODULO TRANSDUCTOR Y ACONDICIONADOR DISPONIBLE EN EL LAB.

En el laboratorio se dispone del modulo para práctica, el cual incluye el Transductor de efecto Hall, el acondicionador y el circuito que genera los voltajes de referencia. En el circuito de interface, el transductor está conectado internamente al acondicionador de señal.

Aplicación del efecto Hall

Los sensores de Efecto Hall permiten medir:

• Los campos magnéticos (Teslámetros)

• La intensidad de corrientes eléctricas (sensores de corriente de Efecto Hall)

• También permiten la elaboración de sensores o detectores de posición sin contacto, utilizados particularmente en el automóvil, para detectar la posición de un árbol giratorio (caja de cambios, paliers,etc.).

• Se encuentra también sensores de efecto Hall bajo las teclas de los teclados de los instrumentos de música modernos (órganos, órganos digitales, sintetizadores) evitando así el desgaste que sufren los contactos eléctricos tradicionales.

• Se encuentra sensores de efecto Hall en el codificador de un motor de CD.

• Los motores de Efecto Hall (HET) son aceleradores de plasma de gran eficacia.

6.- PROCEDIMIENTO PRÁCTICO

6.1 Reconozca los transductores de efecto Hall disponibles en el laboratorio

6.2 Sobre el modulo reconozca el transductor de efecto Hall, bobina, amplificador, comparador, disco de pernos.

6.3 Conectar los terminales de salida del Transductor de efecto Hall a la etapa de acondicionamiento y filtraje, sobre el módulo

6.4 Conectar la polarización a la bobina

6.5 Colocar

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