Interruttori Reed e sensori ad effetto Hall

Interruttori Reed e sensori ad effetto Hall

Interruttori Reed e sensori ad effetto Hall
I sensori magnetici sono utilizzati in ogni ambito, dalle automobili ai telefoni cellulari. Quale magnete dovrei usare con il mio sensore magnetico? Dovrei usare un sensore a effetto Hall o un interruttore reed? Come dovrebbe essere orientato il magnete rispetto al sensore? Quali tolleranze dovrei considerare? Scopri di più con una guida K&J su come specificare una combinazione magnete-sensore.

Che cos'è un interruttore Reed?

Due sensori ad effetto Hall e un interruttore a lamella. L'interruttore a lamella si trova sulla destra.
L'interruttore a lamella è un interruttore elettrico azionato da un campo magnetico applicato. È costituito da una coppia di contatti su lamelle di metallo ferroso racchiuse in un involucro di vetro ermetico. I contatti sono normalmente aperti, ovvero non creano alcun contatto elettrico. L'interruttore viene azionato (chiuso) avvicinando un magnete. Una volta allontanato il magnete, l'interruttore a lamella torna nella sua posizione originale.

Che cos'è un sensore ad effetto Hall?
Un sensore a effetto Hall è un trasduttore che varia la sua tensione di uscita in risposta alle variazioni del campo magnetico. Per certi versi, i sensori a effetto Hall possono svolgere una funzione simile a quella di un interruttore a lamella, ma senza parti in movimento. Considerateli come componenti a stato solido, ideali per applicazioni digitali.

Quale di questi due sensori sia più adatto alla vostra applicazione dipende da diversi fattori, tra cui il costo, l'orientamento del magnete, la gamma di frequenza (i sensori reed in genere non sono utilizzabili oltre i 10 kHz), il rimbalzo del segnale e la progettazione del circuito logico associato.

Orientamento magnete-sensore
Una differenza fondamentale tra i sensori reed e i sensori a effetto Hall è il corretto orientamento richiesto per il magnete di attivazione. I sensori a effetto Hall si attivano quando viene applicato un campo magnetico perpendicolare al sensore a stato solido. La maggior parte dei sensori cerca il polo sud del magnete rivolto verso una posizione indicata sul sensore, ma è consigliabile controllare la scheda tecnica del sensore. Se si ruota il magnete all'indietro o lateralmente, il sensore non si attiva.

Gli interruttori reed sono dispositivi meccanici con parti mobili. Sono costituiti da due fili ferromagnetici separati da un piccolo spazio. In presenza di un campo magnetico parallelo a questi fili, si toccano, creando un contatto elettrico. In altre parole, l'asse magnetico del magnete dovrebbe essere parallelo all'asse longitudinale dell'interruttore reed. Hamlin, produttore di interruttori reed, ha un'eccellente nota applicativa sull'argomento. Include ottimi diagrammi che mostrano le aree e gli orientamenti in cui il sensore si attiverà.
Orientamento corretto del magnete: un sensore ad effetto Hall (a sinistra) rispetto a un interruttore a lamella (a destra)
È importante notare che altre configurazioni sono possibili e spesso utilizzate. Ad esempio, i sensori a effetto Hall possono rilevare le pale d'acciaio di una "ventola" in rotazione. Le pale d'acciaio della ventola passano tra un magnete fisso e un sensore fisso. Quando l'acciaio si trova tra i due, il campo magnetico viene deviato lontano dal sensore (bloccato) e l'interruttore si apre. Quando l'acciaio si allontana, il magnete chiude l'interruttore.