Le capteur à effet-hall détecte et mesure la présence de champs magnétiques en exploitant l’effet Hall. Lorsqu’un élément conducteur est placé dans un champ électromagnétique, une force proportionnelle à la fois au champ et au courant se manifeste. C’est ce qu’on appelle l’effet-hall.
Le capteur génère une tension à l’image du courant à visualiser ou à mesurer et donne un signal lorsqu’il est en présence d’un champ magnétique qui traverse le matériau ou une pièce métallique. Le capteur à effet hall est très sensible, mais aussi très solide, et ce, bien qu’il soit très fin.
Capteur à effet-hall : caractéristiques et spécificités techniques
Spécificités techniques
La haute sensibilité du capteur à effet-hall n’est pas son unique caractéristique. Il dispose également d’une très grande résistance mécanique. Protégé des inversions de polarité et insensible à l’environnement, il offre une technique de détection fiable, compacte et rapide. Un capteur à effet hall peut être bipolaire, unipolaire ou encore omnipolaire et la sortie sur un amplificateur est linéaire. Généralement, il est composé d’un boîtier en plastique et de trois à huit pattes (broches).
Caractéristiques techniques principales
- Polarité : unipolaire ou bipolaire (sensibilité au pôle Nord, Sud ou les deux),
- Sensibilité magnétique (en Gs ou T) : à 5V – min : 0,75 mV/gauss – max 1,72 mV/gauss. Gauss étant la plage de sensibilité pour les capteurs à sorties linéaires et T le point de basculement pour les capteurs tout ou rien,
- Type de sortie : linéaire ou tout ou rien,
- Résistance de sortie : 50 ohms,
- Tension d’alimentation (en V) : 4,5 à 6 V, une fourchette large qui facilite son utilisation,
- Courant d’alimentation : 9 mA,
- Densité du flux magnétique : sans limite,
- Température d’utilisation : -20°C à +85°C.
Les différents types de capteurs à effet-Hall et leurs applications
Le capteur à effet hall est destiné à diverses applications. Il permet de déterminer la commande de moteur, la gestion de batterie ou encore le sens de rotation d’un élément. Il est ainsi très présent dans différents secteurs : automobile, aéronautique, mécanique de précision.
Les capteurs à effet Hall numériques
En plus de la grande flexibilité qu’ils offrent et pour des exigences de détection précise, les capteurs à effet Hall numériques peuvent également être programmés de façon à s’activer à une tolérance donnée du champ magnétique. Pour les applications de détection à grande vitesse, ils sont très populaires dans les produits blancs comme les séchoirs et les machines à laver.
Dans les applications de sécurité automobile, les capteurs à effet Hall numériques sont aussi particulièrement utiles. Ils sont fiables dans la détection de vitesse de dent de transmission et dans la détection de serrage de boucle de ceinture de sécurité.
Les capteurs analogiques
Si auparavant, les capteurs à effet Hall analogiques servaient pour mesurer la densité de flux des aimants tout en étant fortement influencés par la valeur de température de l’application, aujourd’hui, ils ont nettement progressé et peuvent mesurer l’angle du champ de flux, les rendant moins sensibles aux variations de température. Une amélioration qui permet aux capteurs de fournir une sortie plus stable.
Les capteurs à effet Hall rotatifs
Pour remplacer les dispositifs résistifs à potentiomètre ou à film, l’utilisation des capteurs à effet Hall rotatifs est devenue très populaire. Ils peuvent être utilisés pour la détection de position du cadran dans les applications d’appareils électroménagers et ménagers. Ils sont également utilisés dans les applications automobiles pour la détection de la position de la soupape EGR sur les moteurs, par exemple.
Les capteurs à effet Hall linéaires
Les capteurs à effet Hall linéaires peuvent servir pour détecter le changement de vitesse de transmission automobile dans le cas d’une conception plus complexe. Ils peuvent également servir pour détecter l’emplacement du flotteur en mouvement en tant que capteurs de niveau de liquide.
Pour permettre une utilisation dans l’industrie, il est indispensable que les capteurs soient contrôlés, assemblés et testés.
Assemblage, contrôle et tests des capteurs
Afin de pouvoir assembler les capteurs électroniques, il est nécessaire d’utiliser une ligne automatique versatile à partir de laquelle différentes configurations des capteurs sont possibles, selon les besoins du client.
Lorsque les capteurs sont destinés à une application industrielle, ils sont généralement livrés par bande de centaines ou de dizaines de composants. Il est alors indispensable de les préparer avant leur assemblage par soudure au laser sur des circuits électroniques. Cette préparation consiste à les couper et à leur donner la forme nécessaire à l’aide d’une machine de coupe et de cambrage. Il s’agit d’une machine spécialement conçue pour permettre une découpe à la chaîne des capteurs aux côtes prévues.
Deux types de machines de coupe et de cambrage sont visibles sur le marché : manuelle et automatique. La première est généralement présente dans les instituts ou les écoles pour les tests ou la formation. La seconde permet, quant à elle, de répondre à une demande de grande quantité et d’obtenir des cambrages de haute qualité.
Lorsque les capteurs sont prévus à être utilisés comme capteurs de vitesse, ils sont testés en laboratoire. Un banc de test dédié est alors nécessaire afin de caractériser les capteurs à des vitesses de rotation pouvant varier entre 100 et 10 000 Rpm.
Dans l’industrie de l’automobile, les capteurs à effet-hall qui sont utilisés pour détecter la position du levier de vitesse d’un véhicule font l’objet d’un contrôle électrique et sont programmés à partir d’un banc de test prévu à cet effet.
À propos de MGA Technologies
MGA Technologies est une entreprise française spécialisée dans le domaine de l’assemblage de composants, de tests et de l’automatisation de l’ensemble des processus de production. La société a conçu différentes lignes de production pour plusieurs de ses clients : banc de test pour le contrôle et la programmation des capteurs à effet hall, ligne automatique de fabrication de capteurs électroniques, banc de test de capteurs.
Cette entreprise lyonnaise est également spécialisée dans la conception et la fabrication de divers types d’équipements spéciaux dédiés à un usage en salle blanche surtout pour les professionnels de l’industrie biotechnologique, pharmaceutique et médicale.
Les professionnels de différents secteurs (automobile, aéronautique, mécanique de précision et agroalimentaire) peuvent s’adresser à MGA Technologies qui peut créer et fabriquer pour eux différentes machines spéciales sur-mesure.
Sur le site de MGA Technologies, un formulaire de contact est disponible pour permettre à tous les professionnels souhaitant obtenir des informations sur la machine de coupe et de cambrage de capteur à effet-hall fabriquée par l’entreprise. Son équipe d’experts est également disponible par téléphone pour des demandes de renseignements précis.
Questions fréquemment posées
Qu'est-ce qu'un capteur à effet Hall et comment fonctionne-t-il ?
Un capteur à effet Hall est un dispositif électronique utilisé pour détecter les champs magnétiques. Il est basé sur l'effet Hall, qui génère une tension proportionnelle au flux magnétique traversant un matériau conducteur lorsque ce dernier est soumis à un champ magnétique. Cette tension est mesurée par le capteur et convertie en une valeur de champ magnétique.
Quels sont les différents types de capteurs à effet Hall ?
Il existe différents types de capteurs à effet Hall, tels que les capteurs linéaires, les capteurs de proximité, les capteurs de courant et les capteurs de vitesse. Les capteurs linéaires mesurent un champ magnétique continu le long d'une trajectoire linéaire, tandis que les capteurs de proximité détectent la présence ou l'absence d'un objet magnétique. Les capteurs de courant mesurent le courant électrique en utilisant l'effet Hall, et les capteurs de vitesse mesurent la vitesse de rotation d'un objet magnétique.
Quelles sont les précautions à prendre lors de l'utilisation d'un capteur à effet Hall ?
Lors de l'utilisation d'un capteur à effet Hall, il est important de le protéger des surcharges de courant, car cela peut endommager le dispositif. Il faut éviter les champs magnétiques extrêmement forts à proximité du capteur, car cela peut perturber ses mesures. De plus, il est recommandé de maintenir une distance adéquate entre le capteur et les autres composants électroniques pour éviter toute interférence électromagnétique indésirable.
Quelles sont les exigences d'entretien d'un capteur à effet Hall ?
Les capteurs à effet Hall ne nécessitent généralement pas beaucoup d'entretien. Il est cependant recommandé de vérifier régulièrement les connexions électriques pour s'assurer qu'elles sont bien fixées. Si le capteur est exposé à des environnements extrêmement poussiéreux ou humides, un nettoyage périodique peut être nécessaire pour maintenir sa performance.
Dans quels secteurs le capteur à effet Hall est-il utilisé ?
Le capteur à effet Hall est utilisé dans de nombreux secteurs, notamment l'automobile, l'électronique, la robotique, l'industrie du jeu, l'aérospatiale et l'énergie. Il est couramment utilisé pour mesurer le courant électrique, la position du volant, la vitesse de rotation des moteurs, la détection de proximité, la commutation sans contact, etc.
Quels sont les avantages pour une entreprise d'utiliser des capteurs à effet Hall ?
L'utilisation de capteurs à effet Hall peut offrir plusieurs avantages aux entreprises. Ils sont compacts, peu coûteux et offrent une grande fiabilité. Les capteurs à effet Hall ont une longue durée de vie et sont capables de fonctionner dans des environnements difficiles. Ils offrent également une grande précision de mesure et une réponse rapide, ce qui les rend adaptés à de nombreuses applications industrielles.
Quelles sont les applications spécifiques des capteurs à effet Hall dans l'industrie automobile ?
Dans l'industrie automobile, les capteurs à effet Hall sont utilisés pour mesurer la vitesse des roues, la position du vilebrequin, la détection de proximité pour les portes et les fenêtres, la commutation des feux de freinage, et bien plus encore. Ils jouent un rôle essentiel dans les systèmes de sécurité, le contrôle du moteur et la gestion de l'énergie.
Comment les capteurs à effet Hall sont-ils utilisés dans l'industrie électronique ?
Dans l'industrie électronique, les capteurs à effet Hall sont utilisés pour des applications telles que la détection de courant, la mesure de position linéaire, la commutation magnétique, le contrôle de la vitesse des moteurs et les capteurs de proximité sans contact. Ils sont également utilisés dans les disques durs pour la détection de mouvement du bras de lecture/écriture.
Quels sont les avantages des capteurs à effet Hall par rapport à d'autres types de capteurs magnétiques ?
Les capteurs à effet Hall offrent plusieurs avantages par rapport à d'autres types de capteurs magnétiques. Ils sont plus compacts, nécessitent moins de composants externes et offrent une meilleure résolution. De plus, ils sont moins sensibles aux variations de température et aux interférences électromagnétiques, ce qui les rend plus fiables dans des environnements difficiles.
Quelles sont les tendances actuelles dans le développement des capteurs à effet Hall ?
Les tendances actuelles dans le développement des capteurs à effet Hall incluent l'amélioration de la miniaturisation pour les applications portables et les dispositifs mobiles, l'intégration de plusieurs fonctions dans un seul capteur pour réduire les coûts et l'énergie, et l'exploitation de nouvelles technologies pour augmenter la sensibilité et la plage de mesure des capteurs. Les chercheurs explorent également des matériaux magnétiques innovants pour améliorer les performances des capteurs à effet Hall.
