efecto hall

1. Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Eléctrica Licenciatura en Ingeniería Eléctrica y Electrónica Proyecto de Circuitos Electrónicos Avanzados Grupo 1EE-142 Presentado por: Aldair Ancell 3-736-1980 Jorge Pérez 8-752-911 Profesora de la asignatura: Ana Clevis Lozano Asignatura: Circuitos Electrónicos Avanzados Fecha de entrega: 29 de abril de 2019.

2. INTRODUCCION El efecto Hall consiste en que en un metal o semiconductor con corriente, situado en un campo magnético perpendicular al vector densidad de corriente, surge un campo eléctrico transversal y un diferencia de potencial. La causa del efecto Hall es la desviación que experimentan los electrones que se mueven en el campo magnético bajo la acción de la fuerza de Lorentz.

3. EFECTO HALL (MAGNETICO) En octubre de 1879, el físico Edwin Herbert Hall descubrió el efecto que lleva su nombre. Encontró que si se aplica un campo magnético elevado a una fina lámina de oro por la que circula corriente, se produce un voltaje en la lámina transversalmente a como fluye la corriente, este voltaje se llama voltaje 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 fuerza magnética 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 (Fm). Este campo eléctrico es el denominado campo Hall (EH), y ligado a él aparece la tensión Hall, que se puede medir mediante un voltímetro, tenemos una barra de un material desconocido y queremos saber cuáles son sus portadores de carga. Para ello, mediante una batería hacemos circular por la barra una corriente eléctrica. Una vez hecho esto, introducimos 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. Dependiendo de si la lectura del voltímetro es positiva o negativa, y conociendo el sentido del campo magnético y del campo eléctrico originado por la batería, podemos deducir si los portadores de carga de la barra de material desconocido son las cargas positivas o las negativas. Los sensores de Efecto Hall permiten medir: La movilidad de una partícula cargada eléctricamente (electrones, lagunas, etc). Los campos magnéticos (Telémetros) 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 encuentran también sensores de efecto Hall bajo las teclas de los teclados de los instrumentos de música modernos sintetizadores) evitando así el desgaste que sufren los contactos eléctricos tradicionales. 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. (órganos, órganos digitales,

4. Aplicaciones del sensor hall 1. Sensor hall con salida línea: Podemos ver la estructura simplificada de un sensor Hall de salida lineal. Debido a que la tensión Hall es muy pequeña (aproximadamente 30uV/G), es necesaria una etapa de amplificación, esto se hace a través de un amplificador diferencial. Posee además, una compensación en temperatura y un regulador de voltaje. La salida posee un transistor en emisor abierto para realizar la interfaz con cualquier dispositivo. Según la polaridad del campo magnético que se le aplique al sensor, la tensión de salida será positiva o negativa, lo cual nos indicaría que necesitaríamos fuentes positivas y negativas. Pero el amplificador diferencial incorpora una tensión de polarización, de modo que con un campo magnético nulo tengamos en la salida una tensión positiva. Característica eléctrica:

5. 2. Sensor hall de salida digital La estructura de este tipo de sensor es la misma que la del lineal, pero debemos agregar un comparador Smith trigger. Sin campo magnético aplicado al dispositivo, el transistor de salida permanece cortado (OFF). Al aplicar un campo magnético, perpendicular a la superficie del dispositivo, que está por encima de un valor umbral, el transistor de salida pasa a saturación (ON). Si reducimos ahora el campo magnético, el transistor conmutará para un valor menor que el umbral de conducción. Como vemos este dispositivo presenta cierta histéresis que previene disparos erróneos. Característica eléctrica: Tipos de sensor Hall: 1. Unipolar. Es unipolar cuando la respuesta de la señal de salida es únicamente positiva. 2. Bipolar. Los sensores Hall son bipolares cuando el valor máximo de salida es positivo y el valor mínimo es negativo. 3. Frontal. Es frontal debido a su posición de funcionamiento, puesto la posición del imán es perpendicular al sensor. 4. Lateral. En este caso la posición del imán es paralelo al sensor.

6. Características de un sensor hall Tamaño pequeño Alta exactitud Altas linealidades de la sensibilidad Estabilidad de temperatura Confiabilidad

7. PRESENTACION DEL PROYECTO TACÓMETRO DESARROLLO El principio de funcionamiento de nuestro instrumento estará basado en las lecturas del Sensor de Efecto Hall que como bien sabemos responde a la presencia y ausencia de campo magnético. Para nuestro propósito, el diodo imán de neodimio será el encargado de proporcionarnos el campo magnético incidente en el sensor. El imán de neodimio irá fijo a una hélice o aspa del ventilador y el Sensor de Efecto Hall estará fijo a modo de percibir el campo magnético proveniente del imán en cada ocasión que la hélice correspondiente pase cerca. Figura 1 Basándonos en este principio fundamental de funcionamiento de nuestro instrumento, procedemos a comenzar el diseño y armado del mismo.

8. Nuestro instrumento debe:  Mostrar las RPM (revoluciones por minuto) del ventilador en el LCD de 16x2 caracteres Para lograr lo anterior, debemos analizar y definir cómo vamos a realizar el conteo. Una revolución por minuto es una unidad de frecuencia que se usa también para expresar velocidad angular. En este contexto, se indica el número de rotaciones completadas cada minuto por un cuerpo que gira alrededor de un eje. En otras palabras, cada giro completo de nuestro ventilador, será una revolución. DIAGRAMA DE CONEXIONES

9. Diagrama de bloques Campo magnético Sensor Hall Control (Arduino) Visualización (LCD) La LCD muestra la información requerida El magnético generado por el neodimio campo El sensor hall detecta campo y envía una señal Arduino El Arduino recoge la señal del sensor y manda información al LCD es el la al

10. REFERENCIAS "Standard Test Methods for Measuring Resistivity and Hall Coefficient and Determining Hall Mobility in Single-Crystal Designation F76, Annual Book of ASTM Standards, Vol. 10.05 (2000).  E. H. Hall, "On a New Action of the Magnet on Electrical Current," Amer. J. Math. 2, 287-292 (1879). Sabelotodo.org Profesorenlinea.cl Pinzas Hall - Foto Sensor Hall - Foto  https://www.youtube.com/watch?v=g2hQ3UmRmh0 Semiconductors," ASTM