¿Qué es un Sensor Magnético?
Los sensores magnéticos son dispositivos utilizados para detectar el magnetismo en su entorno.
Se utilizan para detectar el magnetismo producido por imanes permanentes y electroimanes, así como el geomagnetismo. Los sensores magnéticos pueden detectar el vector (magnitud y dirección) del magnetismo.
Usos de los Sensores Magnéticos
En los últimos años, los sensores magnéticos han encontrado una amplia gama de aplicaciones en productos industriales y de consumo. Un ejemplo común son los teléfonos inteligentes, donde se utilizan para detectar la orientación y las direcciones en aplicaciones de cartografía y navegación.
Además, los sensores magnéticos son ampliamente utilizados en la industria y la investigación para inspeccionar y detectar sustancias que generan magnetismo. A continuación, se presentan algunos ejemplos de los objetivos de detección:
- Detección geomagnética generada por la Tierra.
- Detección magnética de minerales en formaciones rocosas.
- Detección magnética biológica generada por músculos y cerebros.
- Detección de tinta magnética para evitar la falsificación de billetes.
- Detección magnética utilizada en ensayos no destructivos de estructuras.
- Detección de flujo magnético producido por corrientes eléctricas.
Estos objetivos de detección pueden aplicarse en una variedad de productos, como brújulas, sensores de rotación y ángulo, sensores de flujo magnético para imágenes por resonancia magnética (IRM) que utilizan el flujo biomagnético y amperímetros sin contacto.
Principio de los Sensores Magnéticos
Los sensores magnéticos convierten la fuerza de Lorentz debida al flujo magnético en una señal eléctrica y detectan el vector magnético (magnitud y dirección).
Existen diferentes tipos de sensores magnéticos, que pueden clasificarse a grandes rasgos en sensores Hall que utilizan elementos Hall y sensores de elementos magnetorresistivos que utilizan elementos magnetorresistivos (MR).
Sensor Hall
Los sensores Hall utilizan el efecto Hall entre el elemento Hall y el flujo magnético perpendicular para detectar el vector magnético. El efecto Hall es un fenómeno por el que se genera una fuerza electromotriz a 90° con respecto al flujo magnético y una corriente cuando se genera una corriente en ángulo recto con respecto al flujo magnético.
Sensor MR
Los sensores MR detectan los vectores magnéticos mediante elementos magnetorresistivos cuya resistencia cambia cuando perciben el magnetismo.
Existen cuatro tipos de elementos magnetorresistivos: elementos magnetorresistivos semiconductores, elementos magnetorresistivos isoméricos, elementos magnetorresistivos gigantes y elementos magnetorresistivos de túnel.
Más Información sobre los Sensores Magnéticos
1. Sensores Magnéticos y Brújulas
Una brújula es una herramienta utilizada para determinar la dirección. Históricamente, las brújulas han utilizado imanes permanentes, pero en los últimos años ha habido un aumento en el uso de brújulas electrónicas que emplean sensores magnéticos en lugar de imanes permanentes para calcular la dirección.
Las brújulas electrónicas también están integradas en los teléfonos inteligentes. En los teléfonos, tienen funciones como la detección de la dirección en aplicaciones de orientación y la navegación en aplicaciones de mapas.
Aunque la mayoría de las aplicaciones de mapas se basan en el sistema de posicionamiento global (GPS), la precisión de la detección de la posición mediante GPS puede ser de solo unos metros. Esto puede ser insuficiente para una navegación precisa, y además, en áreas con una mala recepción de señal GPS, puede haber problemas de conectividad.
Para abordar estos desafíos, los teléfonos inteligentes combinan el sistema GPS con una brújula electrónica. Esta brújula detecta el rumbo y la dirección del movimiento, y ayuda a compensar posibles errores del GPS. Además, es posible ajustar la visualización del mapa para que el sentido de la marcha siempre apunte hacia arriba, lo que mejora la experiencia de navegación.
Es importante tener en cuenta que, dado que la brújula electrónica calcula el rumbo utilizando el débil campo geomagnético, también se utiliza esta tecnología para compensar los efectos de elementos magnéticos como los altavoces, que podrían interferir con la precisión de la brújula electrónica.
2. Sensores Magnéticos y Automóviles
Para realizar sistemas de control que mejoren la seguridad y el confort de los vehículos se utilizan diversos sensores, pero los magnéticos ofrecen ventajas en cuanto a fiabilidad y coste. Se utilizan principalmente en las siguientes aplicaciones
- Detección de la velocidad del vehículo
- Control del régimen del motor
- ABS (sistema antibloqueo de frenos)
- Dirección asistida
- Navegación del automóvil
La tecnología de conducción automática ha atraído la atención en los últimos años, y el desarrollo tecnológico avanza hacia su realización mediante la tecnología de IA. Aunque todavía existen muchos retos, los sistemas de marcadores magnéticos están atrayendo la atención como una forma de resolver estos problemas.
A diferencia de la conducción automática totalmente autónoma, los sistemas de marcadores magnéticos son sistemas basados en el guiado. Se trata de un sistema de ayuda a la conducción en el que los marcadores magnéticos colocados en la carretera son detectados por los sensores magnéticos del vehículo para identificar la ubicación actual y controlar la trayectoria del vehículo. Se han iniciado pruebas de demostración para realizar la conducción automática en autobuses de línea.