El efecto Hall describe la diferencia de potencial que aparece cuando un conductor con corriente atraviesa un campo magnético. Los sensores Hall aprovechan este fenómeno para medir posición, velocidad o corriente sin contacto mecánico.

Tipos principales

  1. Hall digital tipo interruptor: salida on/off con histéresis. Usados en detección de proximidad, finales de carrera o conmutación de motores BLDC.
  2. Hall latch (bipolares): cambian de estado al detectar polos norte/sur, ideales para codificadores magnéticos.
  3. Hall lineales: entregan una tensión proporcional al campo (V_{out} = V_{ref} + S \cdot B), donde (S) es la sensibilidad.
  4. Sensores Hall de corriente: combinan un conductor y núcleo magnético para medir corriente en bus.

Aplicaciones en motores

  • Conmutación BLDC: tres sensores ubicados a 120° eléctricos generan la secuencia de activación de fases.
  • Detección de rotor en motores paso a paso híbridos cuando se requiere feedback adicional.
  • Protección contra sobrecorriente en drivers mediante Hall lineales integrados.

Integración en encoders

  • Encoders magnéticos como AS5048, MA730 o TLE5012 usan un imán diametral y sensores Hall 2D/3D.
  • La resolución depende del ASIC (hasta 14 bits) y la alineación axial del imán.
  • Proporcionan interfaces SPI, I²C, PWM o ABI (A/B/Z) compatibles con sistemas existentes.

Diseño con sensores Hall

  1. Colocación del imán: asegura una distancia uniforme. Usa imanes diametrales o multipolares según la aplicación.
  2. Blindaje y ruido: filtra con capacitores y protege contra campos externos fuertes.
  3. Alimentación estable: muchos sensores usan referencias internas de 2,5 V; añade bypass de 100 nF + 1 µF.
  4. Calibración: aplica offsets y escalas vía firmware para corregir tolerancias.

Selección del sensor

  • Rango de campo: elige un dispositivo cuyo rango abarque tu campo máximo sin saturación.
  • Sensibilidad y ruido: evalúa densidad espectral de ruido para mediciones precisas.
  • Temperatura: para aplicaciones automotrices busca rangos -40 a 150 °C.
  • Salida: digital open-drain, push-pull, analógica ratiométrica o PWM.

Comprender estas variables te permitirá integrar sensores Hall de forma confiable en sistemas de motores, encoders y medición de corriente.