¿Qué son las pinzas amperimétricas de efecto Hall (CA, CC)?

Las pinzas amperimétricas de efecto Hall pueden medir corriente CA y CC hasta el rango de kilohercios (1000 Hz). Al igual que los tipos de transformadores de corriente, las pinzas amperimétricas de efecto Hall utilizan mordazas rígidas de hierro para concentrar el campo magnético que rodea al conductor que se mide.

A diferencia de las pinzas amperimétricas de transformadores de corriente, las mordazas no están envueltas por cables de cobre. En cambio, el campo magnético generado por el conductor se enfoca a través de uno o más huecos en el núcleo después de que las mordazas se sujetan alrededor del conductor. Observe el punto donde se unen las puntas de las mandíbulas de una pinza amperimétrica de efecto Hall.

Existe un espacio donde las puntas de las mandíbulas de una pinza amperimétrica de efecto Hall se encuentran, creando una bolsa de aire que el campo magnético (también conocido como flujo magnético) debe saltar. Esta brecha limita el flujo magnético para que el núcleo no se pueda saturar.

Por el contrario, las mordazas de una pinza de transformador de corriente de solo CA están al ras cuando están cerradas. Cuando se abre, las puntas de las mordazas muestran caras de núcleo de metal desnudo.

En ese espacio, cubierto por una delgada moldura de plástico, hay un semiconductor conocido como sensor de efecto Hall, un transductor que varía su voltaje de salida cuando responde a campos magnéticos, en este caso el campo magnético del conductor o cable que se mide. Su propósito es medir el flujo magnético directamente. El voltaje de salida del sensor luego se amplifica y escala para representar la corriente que fluye a través del conductor que se encuentra dentro de las mordazas de la pinza.

Cómo funcionan las pinzas amperimétricas de efecto Hall

A medida que la corriente fluye a través de un conductor que se mide, el núcleo de hierro formado por las mordazas de una pinza amperimétrica de efecto Hall permite que el campo magnético pase fácilmente, de hecho, más fácilmente que el aire.

Cuando el campo magnético (flujo) llega a ese pequeño espacio de aire en las puntas de la mandíbula, el campo debe saltar ese espacio. Debido a que el espacio es pequeño, el campo permanece concentrado a través del espacio y el sensor de efecto Hall, que se encuentra en el espacio, produce un voltaje proporcional al flujo magnético en el espacio que la pinza traduce en una lectura de corriente.

En los dispositivos de efecto Hall, los campos magnéticos de CC también se concentran a través del núcleo, como un imán permanente que se adhiere al hierro. Debido al campo magnético de CC de la tierra y la posibilidad de otros campos magnéticos cerca del sitio de medición, estas pinzas requieren que la lectura se «ponga a cero» antes de tomar una medición para eliminar las compensaciones

Al físico estadounidense Edwin Hall (1855-1938) se le atribuye el descubrimiento del efecto Hall en 1879.