Un sensore ad effetto Hall è un dispositivo che rileva la presenza di un campo magnetico e converte questa informazione in un segnale elettrico utilizzabile. Questo sensore sfrutta il principio dell’effetto Hall, scoperto dal fisico Edwin Hall nel 1879. Quando un conduttore o un semiconduttore attraversato da corrente viene esposto a un campo magnetico perpendicolare alla corrente stessa, si genera una differenza di potenziale (tensione di Hall) sui lati opposti del materiale. Questa tensione è proporzionale alla forza del campo magnetico e alla corrente che scorre attraverso il materiale, permettendo così di misurare il campo magnetico in modo preciso.
Il funzionamento di base di un sensore ad effetto Hall può essere descritto attraverso le sue principali componenti: un elemento sensibile all’effetto Hall, un circuito di condizionamento del segnale e un’uscita elettrica. Quando un campo magnetico viene applicato perpendicolarmente alla superficie del materiale semiconduttore nel sensore, gli elettroni presenti nel materiale vengono deviati a causa della forza di Lorentz, creando una differenza di potenziale tra i lati opposti del materiale. Questa differenza di potenziale è il segnale di Hall, che viene poi amplificato e convertito in un segnale digitale o analogico utilizzabile da un circuito di controllo o un sistema di misura.
I sensori ad effetto Hall trovano applicazione in una vasta gamma di settori grazie alla loro capacità di rilevare senza contatto la presenza, la posizione, la velocità e la direzione dei campi magnetici. Un’applicazione comune è nei sistemi di rilevamento della posizione e della velocità in motori elettrici, dove i sensori ad effetto Hall sono utilizzati per monitorare la rotazione del rotore (ad esempio dei motori sincroni pilotati da inverter). In questi sistemi, magneti permanenti sono fissati al rotore, e i sensori ad effetto Hall montati sullo statore rilevano il passaggio dei magneti, generando segnali che vengono utilizzati per controllare la commutazione del motore e regolare la velocità. Inoltre, questi sensori sono ampiamente utilizzati in applicazioni automobilistiche, come nei sistemi di frenata antibloccaggio (ABS) e nei sensori di posizione del pedale dell’acceleratore.
Un’altra importante applicazione dei sensori ad effetto Hall è nel campo dei dispositivi di sicurezza e rilevamento, come nei sistemi di allarme per porte e finestre. In questi casi, un sensore ad effetto Hall può essere montato su una porta o una finestra, mentre un magnete è fissato sulla struttura adiacente. Quando la porta o la finestra viene aperta, il campo magnetico percepito dal sensore cambia, generando un segnale che può attivare un allarme. La capacità dei sensori ad effetto Hall di operare senza contatto fisico e di resistere a condizioni ambientali difficili li rende ideali per queste applicazioni. Grazie alla loro versatilità, precisione e affidabilità, i sensori ad effetto Hall sono diventati una componente cruciale in numerosi sistemi elettronici e meccanici moderni, anche perché ne esistono di piccolissimi e quindi integrabili in dispositivi miniaturizzati.
Sono impiegati anche in giocattoli, elettrodomestici, impianti antifurto, nelle macchine a controllo numerico e nelle macchine automatiche per processi industriali.
Può essere collegato ad amplificatori operazionali, porte logiche, transistor e ad altri componenti elettronici per attivazione di relè o altri semiconduttori a stato solido.
