Sensor magnético é utilizado para medir o fluxo magnético e/ou a força e a direção de um campo magnético. As aplicações para este tipo de sensor variam de finalidades científicas de medição, navegação e industriais.
1 – Tipos de Sensor Magnético
Podemos classifica o sensor magnético por tecnologia ou tipo conforme descrito abaixo:
- Os sensores magnetoresistivos medem a resistência elétrica em função do campo magnético aplicado ou ambiente.
- Sensores de fluxo de porta ou bobina medem as diferenças no campo magnético nas extremidades de uma haste vertical e em seguida plotam essas informações em um grid.
- Os sensores de efeito Hall convertem a energia armazenada em um campo magnético em um sinal elétrico, desenvolvendo uma tensão entre as duas extremidades de um condutor de corrente cujas faces são perpendiculares a um campo magnético.
- Os sensores magnetoindutores consistem em uma bobina que circunda um núcleo ferromagnético cuja permeabilidade muda dentro do campo magnético da Terra.
- Sensores de precessão de prótons usam líquidos como querosene e metanol, que têm alta densidade de átomos de hidrogênio.
- Overhauser ou sensores de precessão nuclear combinam um líquido rico em elétrons com hidrogênio e submetem a mistura a um sinal de radiofreqüência (RF).
- Os sensores bombeados opticamente polarizam um meio gasoso com um comprimento de onda específico de luz.
- Os sensores SQUID são muito sensíveis a baixos campos magnéticos e podem medir campos tão baixos quanto a faixa de Tesla. Eles são usados principalmente em aplicações médicas, particularmente neurocientíficas, e possuem uma ampla gama de instrumentos de campo magnético. SQUID significa dispositivos de interferência quântica supercondutores (SQUID).
Figura 1 – Sensor Magnético para Cilindro Pneumático
2 – Especificação do Sensor Magnético
A seleção de um sensor magnético requer uma análise das especificações de desempenho. A densidade de fluxo e o intervalo de medição total em gauss(G) corresponde frequentemente à região de saída linear da tecnologia de detecção. Fatores como resolução que é o menor incremento mensurável, precisão que é uma porcentagem de escala completa e largura de banda (faixa de freqüência) dizem muito sobre qual o sensor de campo magnético atendem a determinada aplicação com precisão. O número de eixos indica o número de medições simultâneas possíveis para um sensor magnético. Dispositivos de eixo único são comuns, mas dispositivos de dois eixos e três eixos também estão disponíveis.
3 – Recursos de Medição e Saídas Elétricas
O sensor magnético pode incorporar recursos de medição direcional ou de magnitude.
Os sensores direcionais de campo magnético medem a direção do campo magnético e podem fornecer saídas bipolares.
Sensores de magnitude simplesmente medem a magnitude do campo magnético e o sensor de campo magnético também pode diferir em termos de saídas elétricas.
- Níveis de corrente analógica como 4-20 mA são adequados para o envio de sinais por longas distâncias.
- Tensões analógicas são para aplicações mais simples, geralmente lineares.
- Os sinais de saída analógicos modulados são codificados, mas ainda são analógicos por natureza. Os exemplos incluem sinais de onda senoidal, onda de pulso, modulação de amplitude (AM) e modulação de frequência (FM).
- RS232, RS422 e RS485 são protocolos digitais seriais comuns.
- Os protocolos paralelos incluem o barramento de interface de uso geral (GPIB), um padrão que também é conhecido como IEEE 488.
- Outras saídas digitais para sensor magnético incluem sinais de lógica transistor-transistor (TTL). Saídas que alteram o estado de um comutador ou alarme também estão disponíveis.