Gamma di retroazioni: dispositivo a effetto Hall (parte III)

dicembre 04, 2015, by Bob White

Tra i dispositivi di retroazione più semplici e meno costosi vi sono i sensori ad effetto Hall. Si tratta di dispositivi di intercettazione digitali che rilevano la presenza di campi magnetici. Realizzati in materiale semiconduttore, sono robusti, possono funzionare a frequenze molto alte (pari a decine di migliaia di giri al minuto del motore) e sono comunemente utilizzati per fornire una commutazione dei motori brushless in sei fasi. Sono adatti per il controllo di coppia o il controllo della velocità grossolano e per semplificare l'elettronica dell'azionamento commutando direttamente i dispositivi di potenza di fase del motore. Per voi appassionati di storia, l'effetto Hall è stato (ovviamente) scoperto da Edwin Herbert Hall nel 1879 alla John Hopkins University, ben 18 anni prima della scoperta dell'elettrone.

Questi sensori di intercettazione digitali rilevano la presenza di campi magnetici, misurando la forza di un campo elettromagnetico o di un campo magnetico permanente. Ad ogni passaggio di un campo magnetico generano un impulso. I dispositivi ad effetto Hall sono disponibili in pacchetti autonomi che vengono montati all'interno dell'alloggiamento del servomotore. Nei servomotori brushless questi sensori sono talvolta incorporati negli avvolgimenti statorici e attivati dai magneti del rotore e segnalano la posizione dell'albero che può anche essere convertita in dati di velocità o accelerazione.

Nelle applicazioni di servomotori, la funzione più comune per i dispositivi di Hall è la commutazione in sei fasi, un tipo di commutazione elettronica che richiede un'elettronica dell'azionamento relativamente semplice che può non soddisfare alcune servoapplicazioni industriali, perché può rivelarsi meno efficiente nella produzione di coppia, o peggio, non in grado di generare ondulazione di coppia elevata. In questo caso, i risultati dell'ondulazione di coppia da transizioni di corrente brusche provocano fluttuazioni di coppia che di solito producono variazioni di velocità minime ma rilevabili. In alcuni casi l'ondulazione di coppia può peggiorare gravemente le prestazioni di un sistema di azionamento.

Con gli azionamenti a correnti sinusoidali, i sensori di Hall possono essere utilizzati in combinazione con una retroazione con encoder incrementale per fornire precisione alla commutazione sinusoidale. Nei servoazionamenti, i sensori di Hall fungono anche da sensori di corrente per chiudere il circuito di corrente. In altre applicazioni industriali, rilevano la posizione di alberi motore, camme o altri dispositivi meccanici.

 

Dispositivo a effetto Hall
I dispositivi a effetto Hall sono sensori
di intercettazione digitali usati per rilevare la presenza 
di campi magnetici.

 

Un tipo di dispositivo pulito: semplice, conveniente e in grado di fornire un contributo notevole a un sistema di retroazione! Per saperne di più, vi segnaliamo uno dei nostri video di "Two Minutes of Motion", registrati da Gordon Ritchie, per chiarire ancora meglio l'argomento dei dispositivi a effetto Hall - Date un'occhiata!  

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