Sensor Hall – Como verificar o seu funcionamento?
Sensor Hall – Como verificar o seu funcionamento?Data de publicação: 13-11-2020 Data de atualização: 10-04-2026 🕒 5 min de leitura
Na maioria dos casos, os sensores Hall são mais popularmente usados como interruptores sem contacto. Principalmente para esta função, são utilizados circuitos em carcaças de 3 pinos, que contêm circuitos completos de acondicionamento de sinal com uma saída binária. Portanto, não é tanto um sensor, mas um interruptor de passagem. Podemos verificar facilmente um sistema deste tipo se conhecermos o seu tipo. Quando se trata de um componente não identificado, devemos ter pelo menos um conhecimento mínimo de como funciona um sensor Hall para poder verificar o seu funcionamento. Neste artigo, fornecemos um conjunto de informações necessárias.
Sensor Hall – Informação básica
Na maioria dos comutadores Hall em carcaças de 3 terminais TO-92 ou TO-92UA, os terminais estão dispostos de acordo com o seguinte esquema: 1 – VDD, 2 – terra, 3 – saída. A sua numeração é a mesma que a do transístor. É pior com os sensores SMD, porque aqui podemos encontrar os SOT-23, SOT-223, SO-8 ou outra carcaça especial.
Embora as carcaças SOT-23 e SOT-223 sejam bem conhecidas pelos seus transístores e a numeração dos pinos corresponda ao diagrama anterior da disposição dos pinos, noutros tipos de carcaças isso pode ser completamente diferente – e sem documentação do sensor Hall ou pelo menos conhecimento do fabricante, é difícil identificar que pinos são responsáveis pela alimentação ou ligação da interface do sensor.
A popularidade dos sensores Hall, por vezes chamados Hallotron, deveu-se à integração do sensor, do sistema de acondicionamento, do disparador Schmitt e dos amplificadores de saída numa única carcaça, o que tornou possível a utilização destes sistemas na indústria como detetores de campo magnético. No entanto, neste caso, quando se trata de uma saída de dois estados do tipo on/off, deveríamos falar não tanto num sensor Hall, mas num interruptor Hall, ainda que estes conceitos sejam frequentemente usados indistintamente (não só na linguagem corrente, mas também nos catálogos dos fabricantes).
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Os interruptores Hall podem funcionar nos seguintes modos:
- Sensor Hall bipolar
É necessário um campo magnético de intensidade adequada e polaridade norte ou sul para alterar o estado da saída do interruptor. Se se colocar um sensor nesse campo, a saída do sensor muda de estado e assim permanece até que o sensor seja colocado num campo de polaridade oposta. Diz-se que este tipo de circuitos tem uma saída de trinco.
- Sensor Hall positivo unipolar
A saída deste interruptor é ativada por meio de um campo magnético positivo correspondentemente forte (polo “S”). A saída é desativada na ausência deste campo (alcança um valor abaixo do limiar de ativação).
- Sensor Hall negativo unipolar
A saída deste interruptor é ativada por meio de um campo magnético negativo correspondentemente forte (polo “N”). A saída é desativada na ausência deste campo (alcança um valor abaixo do limiar de ativação).
Como verificar o funcionamento do sensor Hall?
Para verificar o sensor, basta conhecer o efeito Hall e a fonte de alimentação ou bateria e um íman forte. Primeiro, aplicamos uma tensão positiva ao pino 1. Em segundo lugar, aplicamos o polo negativo da fonte de alimentação ao pino 2. O valor da tensão de alimentação pode ser estimado com base na aplicação do interruptor. Os interruptores em carcaças em miniatura, destinados a dispositivos portáteis, têm uma tensão de alimentação de 3 V. A tensão dos interruptores maiores, destinados a aplicações industriais, oscila entre 5 e 12 V. Infelizmente, esta não é uma regra e, se não tivermos dados precisos da ficha técnica, há que ter em conta que fazer experiências com a tensão de alimentação pode danificar o circuito do interruptor ou não lhe garantir suficiente sensibilidade. Depois de aplicar a tensão de alimentação entre o pino livre do sensor Hall e a terra, ligamos o voltímetro. Em seguida, aproximamo-nos de um dos polos do íman forte em ângulo reto. Consoante o tipo de interruptor, a tensão na sua saída deverá mudar abruptamente quando o polo “S” ou “N” se aproximar. No caso dos interruptores bipolares, obteremos este efeito depois de aproximar/afastar, rodar (alterar a polaridade) e voltar a aproximar/afastar um dos polos do íman. Se a tensão oscilar como esperado, é provável que o interruptor funcione corretamente e esteja pronto a usar.
Utilização e montagem do sensor Hall
Depois de verificar o funcionamento do Hallotron, podemos proceder à aplicação de destino. Vale a pena seguir algumas regras básicas. O sinal de saída do sensor Hall varia em função do valor sinusoidal do ângulo entre a superfície do sensor e o vetor de intensidade do campo magnético resultante. O sinal máximo é alcançado quando as linhas do campo magnético são perpendiculares à superfície do sensor, e o mínimo quando são paralelas a ela. O fabricante calibra os sensores em condições ideais, pelo que em aplicações reais é necessário ter em conta os possíveis erros resultantes do ângulo do sistema de interruptor Hall relativamente às linhas de força do campo magnético.
Também é importante escolher o interruptor Hall adequado ao íman ou o íman adequado ao interruptor. Em algumas aplicações, por exemplo, posicionar um objeto rotativo, pode acontecer que o sinal de saída apenas esteja disponível quando o íman se aproximar da carcaça do sistema e não quando estiver diretamente debaixo dele.
Apesar de os atuais sensores Hall trabalharem numa faixa de temperatura muito ampla, isso pode ter uma grande influência nos seus parâmetros. Aquando da escolha de um interruptor Hall para uma aplicação, vale a pena prestar atenção ao intervalo de temperatura ambiente em que pode ser utilizado.
Também vale a pena prestar atenção à limitação da corrente de carga. Nem todos os interruptores Hall são adequados para ativar um relé ou uma luz indicadora. Alguns têm uma saída de corrente de carga baixa adaptada para alimentar a entrada de um chip CMOS ou TTL. Deve lembrar-se de que a corrente de carga influencia diretamente a temperatura da estrutura do interruptor e, portanto, o seu parâmetro de sensibilidade.
A carcaça e respetivo tipo devem ser selecionados de acordo com a aplicação. O material da carcaça TO-92 do sensor Hall costuma ser frágil e danificar-se facilmente. É igualmente fácil arrancar os cabos sensíveis. Por isso, ao montar o circuito do interruptor na aplicação, especialmente num cabo longo, deve certificar-se de que os seus terminais estão seguros, por exemplo, soldando à placa PCB ou conectando corretamente o cabo à cobertura.
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