Funcionamento e estrutura dos sensores magnéticos

Sensores Hall

Função

Os sensores Hall utilizam um elemento semicondutor atravessado por corrente, que permanece magneticamente pré-tensionado pelo campo magnético de um imã permanente fixado atrás. Quando um objeto fabricado em material ferromagnético penetra esse campo magnético, a intensidade do mesmo é afetada, possibilitando detectar uma alteração de tensão no elemento semicondutor. A tensão senoidal resultante é convertida em um sinal de onda quadrada e amplificado pelo sistema eletrônico interno.

Sensores magnéticos de proximidade

  • Função

    O elemento magnético-resistivo é feito de um material especial que reage somente a campos magnéticos, por exemplo de um imã permanente, e emite um sinal digital na saída. Esse elemento também é capaz de detectar campos magnéticos extremamente fracos, sendo aproximadamente dez vezes mais sensível que um elemento Hall, o que permite alcançar grandes distâncias sensoras. Os sensores de proximidade são omnipolares, ou seja, capazes de detectar tanto o pólo norte quanto o pólo sul.


    Detecção através de recipientes

    O sensor é capaz de detectar campos magnéticos através de materiais não-ferromagnéticos. Isto é especialmente vantajoso em casos nos quais sensores ou imãs precisam ser montados de forma protegida, por exemplo separados por uma parede.

     

    Instrução de montagem

    Tipo de instalação embutida
    Os sensores de proximidade magnéticos foram concebidos para instalação embutida, o que significa que a superfície ativa do sensor pode estar no mesmo nível que o material de suporte. Contudo, o material de suporte não pode ser ferromagnético. Se o sensor for instalado de forma embutida em material ferromagnético, a distância sensora é reduzida em até 25%. Em instalação não embutida (material de suporte ferromagnético recuado para trás em relação ao diâmetro da superfície ativa), distância sensora aumenta até 25%.

Sensores de cilindro magnéticos

  • Função

    No pistão do cilindro, um ímã permanente encontra-se integrado como anel, produzindo um campo magnético. Esse campo atravessa quaisquer materiais não ferromagnéticos. O sensor comuta assim que detecta o campo magnético. Para a montagem, o sensor é inserido em uma ranhura localizada no cilindro e fixado. Utilizando os grampos e pinos fornecidos como acessórios, é possível fixar os sensores em todos os cilindros convencionais.

     

    Ajuste

    Os campos magnéticos dos imãs permanentes nos cilindros são bastante dispersos e possuem especificações diferentes dependendo do modelo de cilindro. Por isso, os dados não permitem determinar o momento de ativação do sensor. A posição correta individual do sensor de cilindro é definida da seguinte forma:

    1) Colocar o pistão na posição de comutação desejada

    2) Deslocar o sensor de cilindro na ranhura na direção contrária à do pistão no passo 1*

    3) Após o LED se acender, deslocar mais um pouco o sensor para garantir uma comutação segura

    4) Fixar o sensor

    5) Verificação do ponto de comutação utilizando o LED no sensor

    *No caso de cilindros redondos ou cilindros com barras de tensão, o sensor é primeiramente fixado de forma solta ao cilindro e deslocado, juntamente com o pino ou o grampo.

Sensores magnéticos de ângulo

  • Função

    O componente principal dos sensores de ângulo é o elemento Hall diferencial dual. Ele gera um parâmetro elétrico em relação ao sentido de fluxo de um campo elétrico externo aplicado. Através da rotação do campo magnético em volta do eixo central do elemento sensor, são geradas duas curvas senoidais com deslocamento de fase de 90°, através das quais é possível detectar o ângulo de rotação como grandeza absoluta. O sistema de análise eletrônico converte essas curvas senoidais em um sinal linear de tensão ou corrente. Através do princípio de medição absoluto, o ângulo de rotação correto pode ser emitido mesmo após interrupções de corrente.

     

    Exemplo para sinal de saída de um sensor com faixa de ângulo de rotação de 360° e saída de tensão