Resumen de Diseño e implementación de un sistema de caracterización para microsensores de efecto Hall

F. López Huerta, G. Rojas Nava, B.S. Soto Cruz, A. Leobardo Herrera May

• español

  En este trabajo se presenta el diseño e integración de un sistema de caracterización eléctrica para microsensores de efecto Hall, el cual permite la detección y medición del campo magnético perpendicular a la superficie de los microsensores de efecto Hall. El sistema propuesto puede controlar y mantener la comunicación de la posición de la fuente de excitación y de la magnitud del campo magnético. Este sistema incluye un mecanismo de movimientos en la superficie (Theta)-Z (dos grados de libertad), sensores, instrumentos electrónicos, una computadora, tarjetas de interfaz y una interfaz gráfica de usuario (IGU) implementada en Lab-View (R). El posicionamiento del sistema se realizó por medio de dos motores, un motor paso a paso y un servomotor, los cuales efectúan los movimientos en la superficie (Theta)-Z. El eje Z tiene una resolución de 0.03 cm mediante un motor paso a paso y el eje (Theta) tiene una resolución de 1 cm que se obtiene con un servomotor. Como fuente de excitación se utilizó un magneto de Neodimio-Hierro-Boro (NdFeB) que genera un campo magnético máximo de 100 mT. La detección del campo magnético se obtiene con los microsensores de efecto Hall, los cuales presentaron una respuesta lineal en el rango de 1 mT a 100 mT. Este sistema permite a través de una sola interfaz la detección del campo magnético perpendicular a la superficie del microsensor, así como el posicionamiento de la fuente de excitación en la superficie (Theta)-Z. La interfaz gráfica de usuario tiene un ambiente de control de fácil acceso para el usuario final. Además, el sistema puede reconfigurarse para la caracterización de otro tipo de microsensores, al cambiar únicamente los módulos de excitación y detección. Esta versatilidad permitirá obtener un mayor tiempo de vida útil del sistema de caracterización.

• English

  This paper presents the design and integration of an electrical characterization system for Hall effect microsensors, which allows the detection and measurement of magnetic field perpendicular to the surface of the microsensors. The proposed system can control and maintain the communication of both the position of the excitation source and the magnitude of the magnetic field. This system includes a mechanism for surface movement (Theta)-Z with twi degrees if freedom, sensors, electronic instruments, a computer, interface cards and a graphical usder interface (GUI) implemented in Lab-View . The positioning of the system is made through two motors, a stepper motor, and a servomotor. Which perform the movements in the (Theta)-Z surface. The Z axis hasa a resolution of 0.03 cm through a stepper motor and the (Theta) axis has a resolution of 1 cm, which is obtained using a servomotor. As excitation source, we used neodymium iron boron (NdFeB) magnet, which has a magnetic field of 100 mT. The detection field is obtained witj microsensors which had a response in the linear range of 1 mT to 100 mT. This system allows a single interface through the detection of magnetic field perpendicular to the surface of the microsensor, as well as the positioning of the excitation source in the (Theta)-Z surface. the GUI has a control encironment accessible to the end user. Furthermore, the system can be reconfigured for the characterization of oher microsensors. changing onlu the excitation and detection modules. Its versatility will increment the life time of our system characterization.