Sensores magnéticos – encontre fabricantes e fornecedores

Os sensores magnéticos são dispositivos que detectam campos magnéticos ou alterações na intensidade do campo magnético e os convertem num sinal elétrico avaliável.

Permitem, assim, a deteção sem contacto de posição, movimento, velocidade, corrente ou a presença de objectos metálicos ou magnéticos. Os sensores magnéticos tornaram-se indispensáveis na eletrónica moderna, na automação, na tecnologia automóvel e na tecnologia médica.

A seguir, encontrará a funcionalidade e os tipos de sensores magnéticos, a sua utilização, bem como as suas vantagens, desafios e limitações:

Como funcionam os sensores magnéticos:

Os sensores magnéticos baseiam-se no facto de um campo magnético influenciar as propriedades eléctricas ou físicas de um material.
Esta alteração é medida e emitida como um sinal elétrico.

Dependendo do tipo de sensor, são utilizados diferentes efeitos físicos:

1. Alteração da tensão ou corrente eléctrica devido a um campo magnético.
2. Alteração da resistência eléctrica de um material.
3. Movimento mecânico de um contacto ou estrutura devido a forças magnéticas.

O sinal do sensor pode ser analógico ou digital e fornece informações sobre a intensidade do campo, a direção, a polaridade ou a alteração temporal do campo magnético.

Os tipos mais importantes de sensores magnéticos:

1. Sensores Hall:
   Os sensores Hall utilizam o efeito Hall, no qual se forma uma tensão transversal num condutor de corrente sob a influência de um campo magnético.
   Podem detetar campos magnéticos, medir velocidades e posições e funcionar como interruptores (digitais) ou sensores de medição (analógicos).
   Os sensores Hall são muito robustos e estão entre os sensores magnéticos mais utilizados.
2. Sensores magnetoresistivos:
   Estes sensores baseiam-se na alteração da resistência eléctrica de um material em função do campo magnético.
   Os subtipos mais importantes são:
   AMR (efeito magnetoresistivo anisotrópico)
   GMR (efeito magnetoresistivo gigante)
   TMR (Tunnel magnetoresistive effect)
   São significativamente mais sensíveis do que os sensores Hall e permitem medições precisas de ângulo, posição e corrente.
3. Sensores Reed:
   Os sensores Reed consistem em dois contactos ferromagnéticos num tubo de vidro que se fecham ou abrem na presença de um campo magnético.
   Propriedades típicas:
   Contacto de comutação mecânico
   Consumo de energia muito baixo
   Conceção simples
   São frequentemente utilizados como interruptores sem contacto.
4. Sensores de Fluxgate:
   Os sensores Fluxgate medem campos magnéticos muito pequenos, em particular o campo magnético da terra.
   Caracterizam-se por uma sensibilidade muito elevada e uma boa estabilidade.
   Os domínios de aplicação incluem a navegação, a geofísica e as viagens espaciais.
5. Sensores magnéticos indutivos:
   Estes sensores detectam alterações num campo magnético devido a correntes de Foucault ou alterações de indutância.
   São insensíveis à sujidade e ao óleo, pelo que são particularmente adequados para ambientes industriais.
6. Sensores magneto-indutivos e magnetostrictivos:
   Estas formas especiais utilizam alterações na indutância ou deformações mecânicas em materiais magnéticos.
   São frequentemente utilizados para medições de deslocamento e posição ou sensores de posição linear em cilindros hidráulicos.

Utilização de sensores magnéticos:

Os sensores magnéticos são utilizados num grande número de áreas:

1. Engenharia automóvel:
Sensores de velocidade e de cambota, sensores de ângulo de direção, sistemas ABS

2. automação industrial:
Deteção de posição final, medição de posição, deteção de velocidade

3. Bens de consumo:
Smartphones (bússola), tablets, wearables

4. Tecnologia médica:
Monitorização da posição, dispositivos médicos com medição sem contacto

5. Energia e eletrónica de potência:
Medição de corrente sem isolamento galvânico

6. Tecnologia de segurança:
Sensores de portas e janelas, sistemas de alarme

Vantagens dos sensores magnéticos:

• Medição sem contacto, portanto sem desgaste mecânico e longa vida útil.
• Funcionam também em ambientes poeirentos, oleosos ou húmidos.
• Podem ser utilizados para deteção de posição, velocidade, ângulo, corrente ou presença.
• Adequado para movimentos rápidos e sistemas rotativos devido às elevadas frequências de comutação.
• Ideal para miniaturização e integração em sistemas electrónicos.
• Baixo consumo de energia. Particularmente importante para dispositivos que funcionam com bateria

Desafios e limitações dos sensores magnéticos:

• Sensibilidade a fortes campos magnéticos externos.
• Parcialmente dependentes da temperatura.
• Necessidade de uma conceção cuidadosa do íman e do sensor.

No entanto, estes pontos podem ser facilmente ultrapassados com tipos de sensores, calibração e blindagem adequados.

Os sensores magnéticos são sensores altamente flexíveis e robustos para a deteção sem contacto de campos magnéticos e das variáveis deles derivadas, como a posição, a velocidade ou a corrente. Diferentes efeitos físicos - desde o efeito Hall até às tecnologias magnetorresistivas - permitem soluções para quase todas as aplicações. Graças à sua fiabilidade, durabilidade e versatilidade, os sensores magnéticos são hoje componentes indispensáveis na indústria automóvel, na automação industrial, na tecnologia médica e nos aparelhos de consumo.

Aqui encontrará uma visão geral dos pontos mais importantes a considerar ao comprar sensores magnéticos:

Os sensores magnéticos são componentes chave na automação, veículos, medicina e eletrónica de potência. Eles permitem a deteção sem contacto da posição, velocidade, ângulo, corrente ou presença de objectos. Ao comprar sensores magnéticos profissionalmente, não basta olhar para o preço ou para o tipo de sensor. Uma seleção bem fundamentada requer uma análise precisa da aplicação, das condições ambientais, das interfaces eléctricas e da disponibilidade e qualidade a longo prazo. Os erros no processo de seleção podem levar a imprecisões de medição, avarias ou custos de acompanhamento elevados.

• O primeiro passo é definir claramente a tarefa de medição. Os sensores magnéticos podem detetar variáveis muito diferentes, tais como a presença de um íman, a posição de um componente, o ângulo de rotação de um eixo ou a corrente num condutor.
• Quanto mais precisamente for definida a variável medida, mais precisamente pode ser selecionado o tipo de sensor apropriado.
• Uma simples palheta ou sensor Hall digital é suficiente para uma função de comutação pura, enquanto que medições precisas de ângulo ou posição requerem sensores magnetoresistivos.
• A escolha da tecnologia do sensor tem uma grande influência na exatidão, robustez e custos.
• Os sensores Hall são robustos e económicos, mas têm uma sensibilidade inferior.
• Os sensores magnetoresistivos oferecem uma resolução e precisão significativamente mais elevadas, mas são mais caros e mais sensíveis a campos de interferência.
• Os sensores Reed são mecanicamente simples, mas têm uma vida útil limitada com comutação frequente.
• Os sensores Fluxgate são adequados para campos magnéticos muito pequenos ou aplicações de navegação.
• A sensibilidade deve estar de acordo com a aplicação: Uma sensibilidade demasiado elevada pode levar a medições incorrectas, uma sensibilidade demasiado baixa a sinais não fiáveis.
• Um sensor magnético profissional tem de cobrir de forma fiável a gama de campos magnéticos relevantes. Os factores decisivos aqui são
• Intensidade de campo máxima e mínima mensurável.
• Resolução para pequenas alterações de campo.
• Precisão absoluta e relativa.
• Para a deteção de posição industrial ou medição de corrente, uma medição estável e reproduzível é frequentemente mais importante do que a resolução teórica mais elevada.
• Os sensores magnéticos reagem de forma sensível às influências ambientais. As condições reais de funcionamento devem ser tidas em conta aquando da compra:
• Temperatura de funcionamento e desvio de temperatura.
• Humidade, poeira, óleo ou produtos químicos.
• Vibrações mecânicas e cargas de choque.
• Campos de interferência electromagnética.
• Em ambientes industriais ou automóveis agressivos, são necessários sensores com uma gama de temperaturas alargada e um elevado grau de proteção.
• O sensor por si só não é suficiente - todo o sistema que consiste no sensor e no íman deve ser considerado. Os pontos importantes são:
• Tipo, tamanho e magnetização do íman utilizado.
• Distância e alinhamento entre o íman e o sensor.
• Tolerâncias mecânicas e opções de montagem.
• Uma combinação inadequada de íman/sensor é uma das causas mais comuns de problemas de medição.
• O sensor deve ser eletricamente compatível com a arquitetura do sistema. Os factores decisivos são:
• Sinal de saída analógico ou digital.
• Saída de comutação, PWM, I²C, SPI, CAN ou outros sistemas de bus.
• Tensão de alimentação e consumo de corrente.
• Interfaces padronizadas e funções de diagnóstico claras são particularmente importantes em aplicações industriais ou críticas para a segurança.
• Os sensores magnéticos trabalham frequentemente em ambientes com motores, eletrónica de potência ou linhas de alta corrente.
• O sensor tem de ser suficientemente resistente a interferências electromagnéticas.
• Uma boa resistência EMC reduz medições incorrectas e aumenta a fiabilidade do sistema.
• A estabilidade a longo prazo é crucial para aplicações de precisão. Os compradores profissionais devem verificar:
• Se o sensor é calibrado na fábrica.
• A intensidade do desvio da temperatura e do envelhecimento.
• Se a recalibração é possível ou necessária.
• Caraterísticas de medição estáveis durante muitos anos são essenciais, especialmente para produtos de série ou aplicações relevantes para a segurança.
• Dependendo da área de aplicação, os sensores magnéticos devem cumprir determinadas normas, tais como
• Normas para automóveis.
• Normas industriais e EMC.
• Proteção contra explosão para ambientes especiais.
• A falta de homologações pode atrasar consideravelmente o lançamento ou a utilização da série.
• A compra profissional também leva em consideração aspectos organizacionais:
• Experiência e posição de mercado do fabricante.
• Capacidade de entrega a longo prazo e disponibilidade do produto.
• Qualidade da documentação e apoio à aplicação.
• Para os produtos de série, em particular, um fornecedor estável é mais importante do que o preço unitário mais baixo.
• As compras não devem considerar apenas o preço de compra, mas também os custos de todo o ciclo de vida. Isto inclui
• Custos de desenvolvimento e integração.
• Calibração e manutenção.
• Riscos de falha e custos de peças sobressalentes.
• Um sensor de qualidade superior pode ser mais económico a longo prazo do que uma solução barata mas instável.

A compra profissional de sensores magnéticos requer uma abordagem sistemática e orientada para a aplicação. Para além da tecnologia do sensor, a gama de medição, a precisão, as condições ambientais, as interfaces eléctricas e a integração mecânica desempenham um papel decisivo. Igualmente importante é a qualidade do fabricante, a conformidade com as normas e a disponibilidade a longo prazo. Um sensor magnético cuidadosamente selecionado aumenta a fiabilidade, a precisão e a vida útil de todo o sistema e reduz os custos de acompanhamento devido a medições incorrectas ou falhas. Aqueles que definem claramente os requisitos e consideram o sensor como parte de um sistema global tomam decisões sustentáveis e economicamente sensatas.

Os sensores magnéticos podem ser adquiridos a vários fornecedores. No Exportpages pode encontrar informações completas sobre fabricantes e fornecedores de sensores magnéticos de todo o mundo.