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ISTERESI
DEL
SENSORE HALL
In
sede di analisi teorica del
sistema SEH integrato, è stata rilevata la presenza dell'isteresi del
comparatore conglobato nello stesso sensore. Ed è stata pure
sottolineata la
necessità di questa, per evitare oscillazioni ed incertezze del
dispositivo
al momento dello scatto. Ora, per un esame più completo dell'elemento,
vale la
pena di conoscere sperimentalmente il fenomeno dell'isteresi nel suo
insieme,
senza particolari riferimenti al circuito interno integrato del SEH.
Fig. 8 -
circuito teorico per
testare la presenza della isteresi della uscita del sensore
Cominciamo col
realizzare il
circuito di figura 8, nel quale la resistenza R1 vale 820 ohm ed il SEH
è
rappresentato dal modello UGN 3019T, sostituibile con i similari
modelli UGN
3040T e UGN 3075T. La tensione di alimentazione VCC è di 9 Vcc. Il
tester è
commutato nelle misure delle tensioni continue e sulla scala di 05
Vcc.
Avviciniamo ed allontaniamo un piccolo magnete
permanente, nel modo indicato sulla destra dei diagrammi riportati in
figura 9
ed osserviamo attentamente l'indice del tester.
Fig. 9 -
diagrammi (sinistra
della figura)
che interpretano il fenomeno dell'isteresi al
variare dell'intensità
del flusso magnetico valutato in GAUSS.
Si potrà
così notare che, in fase
di avvicinamento del magnete al sensore, la commutazione da uno stato
logico
all'altro dell'uscita del circuito, ovvero il passaggio dell'uscita da
"1" a "0", si manifesta ad una precisa distanza, che
vogliamo supporre nella misura di 1 cm. Successivamente, appena
accertata
la commutazione dell'uscita, allontaniamo lentamente il magnete dal
sensore
di Hall e notiamo che il ritorno dell'uscita allo stato logico
iniziale, cioè
il passaggio conseguente dallo stato "0" a quello "1",
avviene
ad una distanza maggiore, per esempio ad 1,5 cm.
Che cosa significa tutto ciò?
Semplicemente che, una volta "agganciato" da un campo magnetico, il
sensore di Hall rimane eccitato anche con valori di flusso magnetico,
espressi
in GAUSS, inferiori a quelli necessari per l'eccitazione. E questa è,
praticamente, l'isteresi propria e caratteristica di ogni modello di
SEH. I due esperimenti, di
avvicinamento ed allontanamento del magnete permanente dal sensore di
Hall,
sono interpretati analiticamente tramite i due diagrammi riportati in A
e in B
di figura 9. Nei quali sono indicati i valori delle tensioni relative
ai due
stati logici dell'uscita del circuito di figura 8 (asse verticale) e
quelli
dei flussi magnetici, valutati in GAUSS, citati lungo l'asse
orizzontale. Una verifica pratica,
maggiormente attendibile, della presenza dell'isteresi nei sensori di
Hall, può
essere eseguita tramite l'esperimento illustrato in figura 10.
Fig. 10 - semplice
esperimento pratico che permette di valutare l'isteresi
L'esperimento
consiste di appoggiare
la punta di un cacciavite sulla faccia del sensore di Hall in cui è
impressa la
sigla che caratterizza il modello. Poi, a partire dal punto 1, si fa
scorrere,
lungo lo stelo del cacciavite, il magnete, con le polarità
opportunamente
orientate. Lo spostamento deve continuare finché l'uscita del circuito
di
figura 8 non commuta di stato, per arrestarsi quando avviene lo scatto,
che si
suppone sul punto 2. Quindi si riporta indietro il magnete per
constatare
che l'uscita circuitale non commuta immediatamente, ma soltanto quando
il
magnete raggiunge il punto 3. Ovviamente, le posizioni
segnalate nell'esperimento di figura 10 sono semplicemente indicative,
perché
esse variano in relazione con la sensibilità del SEH, la potenza del
magnete
ed il tipo di cacciavite impiegato.
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