Théories Sonde à effet Hall

Les Capteurs à Effet Hall


Voir aussi=> Sonde à effet Hall/ UGN3503 (effet hall)


1.1.Descriptions

Un capteur à effet hall donne un signal lorsqu' il détecte un champs magnétique ou une pièce métallique . La tension de Hall  et amplifié dans le capteur .

1.2.Unités : Formules

Si un courant Io traverse un barreau en matériau conducteur ou semi-conducteur, et si un champ magnétique d'induction B est appliqué perpendiculairement au sens de passage du courant, une tension Vh, proportionnelle au champ magnétique et au courant Io, apparaît sur les faces latérales du barreau.

Les électrons sont déviés par le champ magnétique, créant une différence de potentiel appelée tension de Hall .Le champ magnétique déforme la trajectoire des électrons  car il engendre une force de LORENTZ ( e )

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Vh = Kh * B * Io

avec Kh: constante de Hall, qui dépend du matériau utilisé.

La Constante de HALL étant inversement proportionnelle à la densité des porteurs, la tension de HALL est beaucoup plus importante dans les semi-conducteurs que dans les métaux.

Exemples:

Capteur à effet hall linéaire ( allegro ) : UGN35 voir aussi=> UGN3503 (effet hall)

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Capteur très sensible Haute résistance mécanique Sortie sur amplificateur linéaire Sortie émetteur suiveur

Spécifications techniques :

Tension d' alimentation : 5 V ( 4,5 à 6 V ) Densité du flux magnétique : sans limite Sensibilité à 5V - min : 0,75 mV/gauss - max 1,72 mV/gauss Courant d' alimentation : 9 mA Résistance de sortie : 50 ohms Température d' utilisation : - 20°C à + 85°C

Capteur à effet hall analogique :

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Capteur de position à effet hall :

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Fourche à effet hall :

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Capteur à effet hall séries SR13 et SR15 :

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Capteurs de déplacement angulaire magnétorésistifs :

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1.3.Variantes

Les aimants pour les capteurs à effet hall

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Différents montages

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Principe de la mesure

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CAPTEUR A BOUCLE OUVERTE


 

Voir aussi=> Boucle ouverte

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Les capteurs à boucle ouverte exploitent l’effet Hall.

La tension du générateur de Hall est générée par le courant de cde Ic et par l’induction dans l’entrefer Bpe.

Le courant de cde Ic est fourni par une source à courant constant.

Le courant Ip génère l’induction Bpe.

Dans la zone linéaire du cycle d’hystérésis, Bpe est proportionnel à Ip tel que : Bpe = a.Ip

Un entrefer « d » important linéarise le cycle d’hystérésis et réduit notablement la tension d’offset liée à l’induction rémanente Br du circuit magnétique. Mais l’entrefer augmente les risques de fuite magnétiques, pouvant perturber la tension de Hall : VH.

Les capteurs de courants à boucle ouverte du fait de leur bande passante limitée à 25kHz sont assez bien adaptés aux applications industrielles ne nécessitant pas deperformances précision et fréquence de fonctionnement élevées.

Cette gamme vise plutôt des critères économiques.

Plage de mesure : 0……18000A

Bande passante : 0…25kHz

Précision typique : } 1%

Linéarité : } 0.5%

Temps de réponse : <3 à 7μs

 


CAPTEUR A BOUCLE FERMEE


 

boucle-fermee-1.png

principe-boucle-fermee.png

Les capteurs à boucle fermée dits aussi à flux nul, possèdent un circuit de compensation intégré qui améliore notablement les performances.

Les capteurs à boucle fermée délivrent un courant secondaire Is proportionnel à la tension de Hall VH, lequel agit en signal de contre réaction afin de compenser les At primaire par des At secondaires opposés.

Le courant Is est réduit à quelques dizaine de mA. On choisi Np.Ip + Ns.Is = 0

- Capteur de courant à boucle fermée

-Bien adaptés aux applications industrielles exigeantes en performances, précision et Bande Passante. Les capteurs à boucle fermée se distinguent par :

- Une excellente précision : } 0.5%

- Une très bonne linéarité : } 0.1%

- Un temps de réponse très court : <1μs

- Une bande passante élevée : 0 à 200 kHz.

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