Couverture ElectroniqueS n°127

Resserré en termes de fabricants, le marché des capteurs à effet Hall n'en couvre pas moins l'ensemble des applications automobiles, industrielles et grand public. C omme souvent avec les capteurs, la recherche du modèle convenant parfaitement à une application donnée n'est pas toujours des plus simples. Les données fournies par les fabricants ne sont en effet pas forcément cohérentes entre elles (attention aux conditions de mesure utilisées pour déterminer les spécifications des capteurs), et, qui plus est, dépendent d'un élément externe, à savoir la nature de l'aimant dont on mesure la présence ou le déplacement. Pour autant, le choix s'avère relativement large et les leaders du secteur (AKM, Allegro Microsystems, Infineon, Micronas et Melexis) et les autres fabricants impliqués (ALPS, Rohm, austriamicrosystems…) couvrent l'essentiel des besoins. Le premier critère à prendre en compte est la nature même du capteur: bascule unipolaire ou bipolaire, commutateur unipolaire ou bipolaire, capteur à sortie analogique, etc. On distingue deux types de capteurs à effet Hall agissant comme bascules ou commutateurs. Les premiers sont alimentés en continu et offrent une sortie à collecteur ouvert (généralement branchée sur une résistance de charge externe) : ceux-ci visent les applications où la consommation d'énergie ne constitue pas un facteur discriminant. Les seconds sont pilotés par un courant d'alimentation pulsé et équipés d'une bascule de sortie maintenant le dernier état connu, i.e. la présence ou non d'un champ magnétique ou d'une transition magnétique : ils consomment naturellement moins d'énergie et visent les applications nomades. Fonctionnellement, les capteurs à effet Hall sont ensuite classés en fonction de leur comportement en sortie. Pour les commutateurs unipolaires, sensibles à un seul pôle magnétique, la sortie est déclenchée à partir d'une certaine intensité de champ magnétique et dépend donc de la distance de l'élément magnétique à détecter (c'est généralement le pôle sud de cet élément qui est orienté vers le capteur). Comme leur nom l'indique, les commutateurs bipolaires, eux, sont sensibles aux deux pôles magnétiques de l'élément magnétique à détecter. Pour leur part, les bascules (latches) changent d'état en sortie lors d'une alternance entre pôle nord et pôle sud (et vice-versa) et conviennent donc particulièrement à la mesure de la vitesse de rotation d'une roue dentée, munie d'une alternance de pôles opposés. Ces derniers ont parfois la capacité à reconnaître le sens de la rotation. Enfin, les capteurs analogiques délivrent une sortie proportionnelle à l'intensité du champ magnétique appliqué, c'est-à-dire à la distance à laquelle l'élément magnétique externe se trouve du capteur. < un capteur à effet Hall peut, par exemple, détecter l'ouverture d'un appareil grand public comme un smartphone. les capteurs à effet Hall troquent de plus en plus leurs boîtiers traversants contre des boîtiers cMs miniatures. Avec ou sans traitemen sophistiqué du signal? Certains commutateurs dits doubles embarquent deux éléments sensibles au lieu d'un seul, et affichent en conséquence une meilleure précision de mesure avec la possibilité d'effectuer des mesures différentielles. La sophistication croissante de l'électronique de traitement du signal embarquée permet également de programmer certains modèles, pour ce qui concerne la sensibilité, la consommation (présence de différents modes de mesure continus ou pulsés et de modes veille) ou la précision (modes Chopper plus ou moins avancés, résolution du convertisseur analogique-numérique de sortie). La nature de la sortie joue également un rôle discriminant : sortie binaire à niveau logique ou non, sortie analogique, modulée en largeur d'impulsions, sinus/ cosinus pour les capteurs de rotation… La présence d'interfaces spécifiques peut également s'avérer décisive, notamment dans le domaine automobile (LIN, SENT). Les fabricants se livrent également à une course à la miniaturisation, et si les modèles traversants s'avèrent encore bien présents (voire indispensables pour certaines applications), d'autres modèles sont désormais disponibles en boîtiers-puces montables en surface. Pour les applications automobiles les plus sensibles, des capteurs à deux puces redondantes figurent aussi au catalogue de certains fabricants, de même que des capteurs à effet Hall à gammes de températures étendues. Enfin, des capteurs assurant des mesures sur 3 axes ont récemment fait leur apparition. Ces derniers sont généralement très sophistiqués, avec de larges possibilités de programmation.

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