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EFEITO WIEGAND

Sensores Wiegand

O “efeito Wiegand” é um fenômeno físico descoberto na década de 1970 por John Wiegand. O Sr. Wiegand descobriu que quando uma peça especialmente preparada com liga ferromagnética (o fio Wiegand) está sujeita a um campo magnético externo reversível, ela reterá sua polaridade magnética até certo ponto e, de repente, 'mudará' para a polaridade oposta. Essa mudança na polaridade magnética ocorre em alguns microssegundos. Esta mudança repentina da polaridade magnética pode gerar um pulso de corrente em uma bobina de cobre posicionada perto do fio Wiegand. Esse evento frequentemente é chamado de efeito Wiegand.

A força e a duração do pulso resultante são independentes da razão na qual o campo magnético externo muda. Isso é o que torna o efeito Wiegand interessante para engenheiros: dínamos simples convertem o movimento rotativo em energia elétrica, mas sua potência de saída depende da velocidade de rotação; quando o eixo de um dínamo gira muito lentamente, os níveis de potência são muito baixos para serem utilizados. No entanto, com um sistema de fio Wiegand, a quantidade de energia elétrica gerada com cada 'giro' do campo magnético permanece constante, embora rapidamente - ou lentamente - o campo magnético muda. Em codificadores rotativos da POSITAL, essa inversão é produzida girando um ímã.

Como Funciona?

magnetisation_wiegand_wire

A. No início do ciclo, a polaridade magnética da camada externa e do núcleo interno são as mesmas.

B. Quando o fio é exposto a um campo externo moderado na direção oposta, a camada externa do fio protege o núcleo e ambos retêm sua polaridade magnética original. No entanto, quando a força do campo externo atinge o limite crítico, a influência desse efeito de proteção é sobrecarregada e a polaridade do núcleo do fio inverte de repente. Essa mudança repentina de polaridade cria um pulso de corrente na bobina que envolve o fio.

C. A combinação do campo externo de reforço e da polaridade invertida do núcleo interno faz com que a polaridade magnética da camada externa também seja invertida.

D. À medida que o campo externo diminui, o fio retém sua nova polaridade.

E. Quando o campo externo, agora invertido, atinge o limite crítico, o material do núcleo do fio Wigand voltará à sua polaridade original, produzindo um pulso de corrente na bobina circundante.

F. Isso é seguido rapidamente por uma reversão de polaridade do núcleo externo. O fio está agora de volta ao estado inicial.