Proyecto FinalElectricidad y Magnetismo

Grupo: 301

Sensor de Efecto Hall

Integrantes:

Wendolin Alejandra Torres Huitron 09-003-0871Angel Acosta Calleja 09-003-0318Ricardo Mendez Mendez 10-003-0596

Profesor: Juan Manuel Reyes Rivera

CONTENIDO

OBJETIVO........................................................................................................................2

INTRODUCCIÓN...............................................................................................................4

SENSORES DE EFECTO HALL.............................................................................................4

APLICACIONES DE SENSORES DE EFECTO HALL…………………………….…………………………………5

ELABORACIÓN DEL PROYECTO EMPLEANDO UN SENSOR DE EFECTO HALL……………………7

CONCLUSION.................................................................................................................10

BIBLIOGRAFIA................................................................................................................11

OBJETIVO

El propósito en este trabajo de investigación es de desarrollar mediante los conocimientos adquiridos

en el curso de Electricidad y Magnetismo un proyecto donde se utilice un sensor de efecto hall.

Por ello se propone un experimento para detectar campos magnéticos, ya sea para usos como la

detección de polaridad magnética tanto de imanes de formas regulares como de otros materiales

amorfos con esta propiedad. Para lo anterior, usaremos un sensor de efecto Hall, un transistor, un

LED, dos resistencias y una fuente de alimentación.

INTRODUCCIÓN

El efecto Hall fue descubierto por Edwin H. Hall en 1879 mientras cursaba el último año en la

universidad. Este efecto consiste en la aparición de un campo eléctrico transversal al sentido de la

corriente que circula por una muestra conductora cuando ésta se encuentra en un campo magnético.

Los experimentos de Hall mostraron que los portadores de cargas eran partículas cargadas

negativamente, hecho de gran relevancia en su época ya que los electrones no serían descubiertos

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hasta más de diez años después. Un experimento Hall sirve hoy en día para determinar el signo de

los portadores de cargas de los distintos materiales.

SENSORES DE EFECTO HALL

Un sensor de efecto Hall se vale del efecto Hall para la medición de campos magnéticos o

corrientes. Si por un sensor Hall circula corriente y se lo coloca en un campo magnético, aparece un

voltaje proporcional al producto entre la corriente y la intensidad de la componente normal del campo

magnético respecto del sensor.

Si se conoce el valor de la corriente, se puede calcular la intensidad del campo magnético. A la vez,

si se crea un campo magnético por medio de una corriente que circula por una bobina o un

conductor, se puede practicar el experimento inverso de la determinación de la corriente mediante la

medición del campo magnético con el sensor.

Los sensores Hall se producen a partir de finas placas de semiconductores, ya que en ella la

densidad de los portadores de carga es reducida y por ello la velocidad de los electrones es elevada,

para conseguir un alto voltaje de Hall. Los formatos típicos son:

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Forma rectangular

Forma de mariposa

Forma de cruz

Los elementos del sensor Hall se integran generalmente en un circuito integrado en el que se

amplifica la señal y se compensa la temperatura

APLICACIONES DE SENSORES DE EFECTO HALL

Una de las aplicaciones de los sensores por efecto Hall que más se ha instalado en la industria, en

especial en la automotriz, es como reemplazo del sensor inductivo (basado en un imán permanente

y una bobina). Dado que en este caso el sensor, por estar implementado por un semiconductor,

tiene la capacidad de poseer electrónica integrada, la señal que sale de los sensores por efecto Hall

para uso como detectores de proximidad por lo general ya está amplificada y condicionada, de modo

que su utilización es mucho más directa, fácil y económica.

Se utilizan también chips por efecto Hall como interruptores accionados por el campo magnético de

un imán.

Un caso concreto es en los sensores de los sistemas de alarma (aquellos que se colocan en puertas

y ventanas, para detectar su apertura). Estos interruptores tienen la ventaja de no sufrir fricción al

ser accionados, ya que el único elemento que toma contacto es el campo magnético. Son utilizados

en teclados de alta eficiencia, y estos mismos interruptores se pueden usar como sensores de

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choque (contacto físico), posición de un mecanismo, cuentavueltas, límite de carrera y otras

detecciones mecánicas dentro y en el exterior de un robot.

En robótica las aplicaciones también son vastas por ejemplo para contar las vueltas de una llanta se

pone el imán en la llanta y el sensor en la carcaza y cada vez que pase el imán contara una vuelta

esta señal de conteo podemos meterla a un microcontrolador y este comparar el conteo de las dos

llantas y hacer un refresco para verificar que las vueltas que ha dado una llanta y otra sean iguales,

así podemos asegurar que un robot vaya derecho y no verse afectado por alguna piedra que haya

atorado una llanta y desviado a nuestro robot móvil.

ELABORACIÓN DEL PROYECTO EMPLEANDO UN SENSOR DE EFECTO HALL.

La elaboración del proyecto dependerá del sensor de efecto hall el cual en este caso utilizamos uno

con la serie 6851AD1.El proyecto se realizara en un protoboard.

Los demás materiales que utilizaremos se mencionan enseguida:

Resistencia de 10 KΩ Resistencia de 1KΩ Transistor 2N3904 Un LED Alambre Una fuente de alimentación de 5v a 6v

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Cabe mencionar que el desarrollo de este proyecto es para demostrar el efecto hall, este armado de circuito es para detectar la polaridad de un imán u objeto.

Al momento de identificarla la polaridad se encenderá el LED.

Diagrama del circuito a armar:

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A continuación se presenta el armado del proyecto en un protoboard:

Como se mencionó cuando se acerque un campo magnético al sensor hall se encenderá el LED para identificar la polaridad.

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CONCLUSION

Con el desarrollo de este experimento de efecto hall, nos fue posible aprender y comprender más del

efecto hall, es importante mencionar que en la actualidad existe una gran variedad de sensores de

efecto hall con diferentes fines, el que nosotros armamos en este proyecto tenía el fin de detectar la

polaridad de un campo magnético y el cual lo realizo.

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Hubo algunas complicaciones en el desarrollo del proyecto y el cual tuvo que ver con el sensor por lo

que tuvimos que comprobar con varios.

Por último, es importante destacar que el efecto Hall tiene gran uso hoy en día y que se puede

desempeñar en cualquier área para desarrollar actividades distintas.

BIBLIOGRAFIA

Serwey, Jewett,. Física para ciencias e ingeniería con física moderna, Ed. Cengage learning, Mexico,2009. 7ª edición.

Efecto Hall,

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/hall.html Consultado el: 20/05/2015 – 15:00

Un sensor hall,

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http://arduineando.matem.unam.mx/proyectos/sensorHall Consultado el: 22/05/2015 – 22:00

Sistema Electrónico,

http://se2amm.blogspot.mx/2012/05/sensor-de-efecto-hall.html Consultado el: 23/05/2015 – 13:00

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