1. Ayuda al Principiante
Saber Electrónica Nº 147 2
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E
l 115UA-C es un sensor que
puede operar con un sumi-
nistro de 4,5V a 24V y una
salida de 10mA a una carga. La
termperatura para este dispositi-
vo es de 0° a 100°C. La figura 1
muestra el aspecto exterior de
este componente en encapsulado
TO-92UA. Advierta el lado mar-
cado de este chip (por ejemplo,
el lado que muestra los números
ID del sensor), ya que éste es el
lado que contiene el sen-
sor de Efecto Hall.
En la figura 2 se mues-
tra un diagrama en bloque
del chip. Dentro de su pe-
queña cobertura hay un
dispositivo Hall integrado
monolítico o sensor de
Efecto Hall, el cual respon-
de a la presencia de un
campo magnético. Cuando
se coloca un imán cerca
del "plato" (sensor), con el
polo apropiado paralelo a
alguno de los lados del
área plana del IC, la salida
en el pin 3 cambiará de es-
tado.
Un circuito de protección,
consistente en un amplificador
de corriente dependiente de la
temperatura conservará el sensor
estable frente a cualquier cambio
de temperatura dentro de su ran-
go de operación promedio. Un
circuito de protección contra so-
bre-tensiones evitará la destruc-
ción del componente por exce-
sos en la señal de entrada, y la
salida está protegida contra cor-
tocircuitos. Una de sus caracterís-
ticas más destacable es su histé-
resis interna, la cual elimina el
riesgo de oscilación y permite
una salida on/off con una inte-
rrupción nítida.
En la figura 1 aparece nuestra
primera aplicación para este sen-
sor de efecto Hall. La salida, en
el pin 3, es normalmente baja sin
un campo magnético presente,
que causa que el LED1 se
encienda. Sin embargo, si se
ubica el polo norte de un
imán cerca del lado marca-
do de IC1, el LED se apaga-
rá. Ocurrirá lo mismo cuan-
do se posicione el polo sur
del imán cerca del lado
opuesto de IC1. Si se quita
el imán, el LED volverá a
encenderse. El sensor se
puede activar con un pe-
AYUDA AL PRINCIPIANTE
Son bien conocidos por la mayoría de los
lectores los sensores por efecto Hall, que
reaccionan frente a la variación de campos
magnéticos, muchas veces resulta compli-
cado conseguir componentes específicos
en el mercado.
En base a información recogida por Inter-
net, y en base a circuitos de aplicación da-
dos por el fabricante, damos a continua-
ción, una serie de circuitos con componen-
tes que están "entrando" con gran fuerza al
territorio latinoamericano.
SENSORES DE
EFECTO HALL
Por Peter Parker
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figura 1 - Aspecto
Externo del sensor
Hall 115.
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2. queño imán de los usados en in-
terruptores magnéticos para alar-
mas y responde a una distancia
de unos 2 cm.
Para ver cuál es la histéresis
de este sensor, comience por co-
locar un imán a unos 8 cm del
sensor y mueva lentamente su
polo norte hacia el lado marcado
del chip. Deténgase cuando el
circuito haga que se apague el
LED. Cuando lo haga, aparte len-
tamente el imán del sensor y de-
téngase cuando el LED se vuelva
a encender. La distancia entre el
punto de encendido y apagado
es la zona muerta del sensor
(histéresis). Esta zona evita que
la salida del sensor oscile cuan-
do se acerca o se aleja el imán
del sensor.
En el circuito de la figura 4 se
agrega un transistor
NPN, Q1, para invertir
la función de salida del
circuito anterior. En este
circuito, el LED perma-
nece apagado hasta que
el sensor detecta un
campo magnético.
El circuito se puede
modificar para diferen-
tes aplicaciones. Por
ejemplo, se puede usar
un optoaislador en lugar del
LED; y el circuito se puede usar
para encender un dispositivo
operado por corriente alterna,
como un motor, una lámpara o
un solenoide. Si desea una con-
dición de salida normalmente
"on", se puede usar el circuito
del mismo modo reemplazando
el LED con el optoaislador.
Tanto este circuito como el
de la figura 3 pueden
operar en "off" con una
alimentación de 5V para
operar con etapas TTL.
También los ICs de Efecto
Hall se podrán conectar
en interfase con casi todos
los ICs lógicos CMOS.
El circuito de la figura 5
usa dos sensores Hall, el
primero se posiciona con
su lado marcado hacia
afuera, y el segundo con
su lado marcado hacia
adentro.
Si se apunta el polo
norte del imán hacia los
dos sensores, el LED1 se encen-
derá, para indicar un polo norte;
y si el polo sur se apunta a los
sensores, se encenderá el LED2
indicando un polo sur. El circui-
to también se puede usar para
cotejar la polaridad y la fuerza
de campo relativa de distintos
imanes. Si dos imanes de forma
similar encienden cualquiera de
los LEDs a una misma distancia,
entonces se puede deducir que
sus campos son similares en
fuerza.
El circuito de la figura 6 au-
menta cuarenta veces el rango
de sensitividad del HAL115. Este
circuito regenerativo magnético
puede detectar un imán a 75 cm
de distancia del sensor.
El circuito opera del siguiente
modo. El arrollamiento L1 se po-
siciona cómodamente contra el
Ayuda al Principiante
figura 2 - Diagrama
en bloques interno
del sensor Hall 115.
figura 3 - Sensor Hall sencillo.
figura 4 - Circuito inver-
so al de la figura 3.
Saber Electrónica Nº 147 27
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3. lado no marcado de IC. Si se
desconecta L1 momentáneamen-
te del colector de Q1, la salida
del sensor en el pin 3 será baja.
En este punto, el circuito opera
de manera similar que el circuito
de la figura 3. Reconectando L1 al
colector de Q1, el circuito opera-
rá en su modo realimentación.
Con la salida del sensor baja, Q1
es alimentado para enviar co-
rriente a L1, lo cual producirá un
campo magnético de Polo Sur en
el lado no marcado del sensor. El
sensor detecta el campo del Polo
Sur e intenta apagarse; pero
cuando la salida del sensor co-
mienza a subir, Q1 comienza a
reducir el flujo de corriente dirigi-
da hacia L1 y reduce su fuerza de
campo -en este punto el circuito
entra en oscilación.
La frecuencia de oscilación es
determinada por la corriente de
realimentación que atraviesa L1 y
la inductancia del arrollamiento.
El potenciómetro R4 establece el
nivel de corriente de realimenta-
ción de la regeneración. Para
que el circuito opere en su mo-
do tradicional, R4 se ajusta al
punto en el cual concluye la os-
cilación. Ahora, si se acerca el
polo norte de un imán hacia el
lado marcado de los sensores, el
circuito detectará el cambio en el
polo magnético y producirá una
salida alta en el pin 3. Entonces
se apagará el transistor Q1, esto
removerá el campo magnético
producido por L1; y la salida del
sensor bajará, Q1 reencenderá
para iniciar la oscilación del cir-
cuito. La frecuencia de oscilación
será determinada en este punto
por la fuerza del campo magnéti-
co producido por el imán en el
lado marcado del sensor.
El modo de operación más
sensitivo del circuito se produce
estableciendo el control de rege-
neración, en el punto donde el
circuito oscila en su frecuencia
más baja. Cuando un imán se
acerca al rango de detección del
sensor, la frecuencia de oscila-
ción aumentará o disminuirá de
acuerdo a la polaridad del cam-
po magnético que enfrente al
lado marcado del sensor. El
transistor Q2 amplifica la señal
de audio y la envía al parlante.
El circuito se debe construir
en un receptáculo no metálico,
con el parlante montado de ma-
nera perpendicular al IC y lo
más alejado posible del chip. El
arrollamiento L1 puede ser cual-
quier arrollamiento de un relé
para circuito impreso con una
resistencia de 100 a 200Ω, o se
puede construir un bobinado ca-
sero arrollando unos 500 metros
de alambre esmaltado bien fino.
Un cilindro de acero blando con
un diámetro de 1/4 a 1/2 pulga-
da y una extensión de 2 pulga-
das puede ser muy útil para este
propósito. ✪
Sensores de Efecto Hall
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figura 5 - Circuito detec-
tor de polaridad de un
campo magnético.
figura 6 - Circuito que permite incrementar la sensibili-
dad del efecto Hall.
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