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C.U.N. FACULTAD DE INGENIERÍA - PROGRAMA DE ELECTRÓNICA
CURSO DE SENSORES ELECTRÓNICOS
PROF: GONZALO RINCÓN PÉREZ

PRÁCTICA DE LABORATORIO: SENSORES MAGNÉTICOS

COMPETENCIAS
El estudiante está capacitado para operar y realizar diseños sencillos empleando sensores accionados por campos magnéticos.

TEORIA:

REED SWITCH
Un reed switch es un interruptor eléctrico que se activa, mediantela acción de un campo magnético.
En un principio eran de tamaño grande. 2 pulgadas, pero se han reducido a 6mm es decir 0,24 pulgadas.
Consiste en un par de láminas ferromagnéticas (generalmente compuestas de hierro y níquel) herméticamente cerradas en una cápsula de cristal, las láminas están puestas una frente a la otra a una cierta distancia entre sí. Cuando aparece un campo magnético cercaal sensor. Este produce un movimiento de dichas láminas y establece el contacto entre ellas. El área de contacto tiene un baño de de Rodium o de Ruthenium, esto hace que el contacto del switch sea más resistente y aumente la durabilidad del producto. El gas que hay dentro del encapsulado es nitrógeno o algún gas inerte equivalente, aunque en algunos reed switch hay vacío para incrementar suduración. Cuando el campo magnético desaparece los contactos regresan a su posición original.
Características:
Puede llegar a conmutar valores de hasta 100V.
Manejar hasta 5 A.
Trabaja con valores de voltaje de nV’s.
Operan hasta unos 6GHz con mínima perdida de señal.
Alto aislamiento entre contactos 1M.
Resistencia entre contactos muy baja 50mohmios.
No requiera alimentación ni circuitosadicionales para funcionar.
Rango de operación entre -55 y 200ºC.
Puede operar en todo tipo de ambiente.
Resistente a las vibraciones.
Larga vida, puede operar billones de veces.

SENSORES DE EFECTO HALL

Cuando por un material conductor o semiconductor, circula una corriente eléctrica, y estando este mismo material en el seno de un campo magnético, se comprueba que aparece una fuerzamagnética en los portadores de carga que los reagrupa dentro del material, esto es, los portadores de carga se desvían y agrupan a un lado del material conductor o semiconductor, apareciendo así un campo eléctrico perpendicular al campo magnético y al propio campo eléctrico generado por la batería. Este campo eléctrico es el denominado campo Hall (EH), y ligado a él aparece la tensión Hall, que se puedemedir.

En el caso de la figura, se tiene una barra de un material semiconductor. Mediante una batería se hace circular por la barra una corriente eléctrica. Una vez hecho esto, se introduce la barra en el seno de un campo magnético uniforme y perpendicular a la tableta.

Aparecerá entonces una fuerza magnética sobre los portadores de carga, que tenderá a agruparlos a un lado de la barra,apareciendo de este modo una tensión Hall y un campo eléctrico Hall entre ambos lados de la barra.

En la figura de al lado vemos como el material tiene dos zonas: la de la izquierda y la de la derecha. En una zona, los portadores son huecos y en la otra son electrones.

Los sensores Hall que se usará en esta práctica están disponibles en empaquetado SOT-89/TO-243AA, parecido al de un transistor2N3904. Su esquema equivalente es el siguiente

[pic]

El de la izquierda es el Hall radiométrico o lineal y el de la derecha corresponde al Hall conmutado. El sensor lineal proporciona en el terminal de salida un voltaje proporcional a la intensidad de campo detectado, mientras que el sensor conmutado produce un nivel alto cada que detecta un cambio en el campo magnético aplicado. Algunos deestos sensores conmutados, presenta salida de drain o colector abierto.

Aplicaciones de los sensores Hall
• Mediciones de campos magnéticos (Densidad de flujo magnético)
• Mediciones de corriente sin potencial (Sensor de corriente)
• Emisor de señales sin contacto
• Aparatos de medida del espesor de materiales
Como sensor de posición o detector para componentes. En la industria del...
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