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Sensores de efeito Hall estão por toda parte agora. Teclados, controladores de jogos e kits DIY os utilizam para entradas mais precisas. Mas com qualquer dispositivo recentemente popular, pode ser fácil entrar imediatamente no hype e presumir que uma nova tecnologia é melhor sem conhecer as vantagens.
Como um hobby de teclado mecânico que também revisou periféricos que empregam sensores de efeito Hall, estou entusiasmado com a tecnologia. Estou aqui para ajudá-lo a responder a todas as suas perguntas, quer você esteja decidindo fazer um upgrade ou apenas queira saber o que significa efeito Hall.
Qual é o efeito Hall?
O efeito Hall é um princípio de campos magnéticos descoberto por Edwin Hall em 1879. Ele descobriu que colocar um ímã próximo a uma corrente elétrica que flui através de um condutor faria com que os elétrons se movessem com a posição do ímã. Isso afeta a tensão da corrente à medida que os elétrons são empurrados para cada lado do condutor. As mudanças resultantes na tensão podem ser medidas para determinar a distância do ímã ao condutor.
Simplificando, mover um ímã para mais perto de um pedaço de metal eletrificado fará com que a corrente elétrica reaja, e essa reação pode ser medida. Um sensor de efeito Hall (HE) mede essa mudança na tensão e retorna um valor ao computador.
Este princípio é usado hoje em inúmeras tecnologias em vários campos. Um dos usos mais comuns é no sensor de velocidade das rodas de um carro. Esses sensores utilizam o efeito Hall para medir a taxa de rotação de uma roda, que é então informada ao carro para controlar itens como controle de cruzeiro, ABS e velocímetro.
Sensores de efeito Hall também têm sido usados há décadas em tecnologias de computação. A Honeywell produziu os primeiros teclados com efeito Hall nas décadas de 1970 e 1980, mas a tecnologia acabou caindo em desuso à medida que teclados mais econômicos se espalharam. Ele só começou a ressurgir na década de 2010, com fabricantes como a XMIT produzindo pequenos lotes de teclados HE modernos.
Vantagens do efeito Hall em periféricos
A maior melhoria que os sensores de efeito Hall oferecem é o tempo de resposta. Como um switch HE depende de ímãs em vez de contato físico para registrar uma entrada, ele pode, teoricamente, registrar informações muito mais rápido do que um switch mecânico tradicional de teclado. Esta é uma das principais razões pelas quais os switches HE são populares em esportes eletrônicos e jogos competitivos, onde os milissegundos são importantes.
Para o entusiasta médio do teclado, o recurso mais impressionante de um switch HE é como o sensor registra a entrada do usuário. Uma chave mecânica tradicional retornará apenas dois valores binários de “ligado” e “desligado” em posições estáticas. Ele informará ao seu computador quando um botão estiver sendo pressionado após um determinado ponto, mas não fornecerá nenhuma outra informação. Uma chave de efeito Hall, por outro lado, pode retornar uma infinidade de números que se correlacionam com a posição da chave. Esses valores variam desde próximo ao topo do switch, passando pelo meio do pressionamento da tecla, até comprimir totalmente o switch. Como resultado, o computador saberá exatamente até que ponto a tecla está sendo pressionada e poderá fornecer entradas variáveis com base nessas informações.
Isso permite ajustar o ponto em que um switch é ativado. Se você quiser que o switch registre imediatamente um pressionamento de tecla quando você começar a pressionar, ele poderá fazer isso. Se você quiser esperar até que a tecla seja totalmente pressionada antes que algo aconteça, isso também pode ser feito. Isso pode ser usado para evitar entradas incorretas ou para fornecer múltiplas entradas da mesma tecla, como um toque até a metade sendo programado para andar em um jogo e um toque completo sendo programado para ser executado.
Em um teclado mecânico tradicional, existe uma distância pré-determinada, chamada de ponto de atuação, onde uma tecla registra que ela foi pressionada. Se a chave estiver acima deste local, ela nunca retornará um sinal, e se estiver abaixo deste local, sempre retornará um. Com um switch de efeito Hall, você pode detectar o direção o interruptor está se movendo. Isso ativa um recurso comumente conhecido como “gatilho rápido”, em que pressionar rapidamente um interruptor após ele parar de se mover fará com que o teclado registre outra entrada, mesmo que ainda não tenha retornado ao ponto de atuação inicial. Isto, combinado com a menor latência dos interruptores HE, permite tempos de reação muito mais rápidos nos jogos, uma vez que as entradas do teclado são determinadas inteiramente pelo seu movimento.
Junto com tudo isso, os sensores de efeito Hall são totalmente sem contato. Sua ativação é determinada pela distância entre um ímã e um pedaço de metal, portanto, nada precisa fazer contato para que eles registrem o pressionamento de uma tecla. Comparado a uma chave mecânica, onde duas peças de metal são pressionadas juntas para completar um circuito, uma chave de efeito Hall pode potencialmente ter atrito zero. Isso os torna incrivelmente fáceis de digitar. A falta de contato físico também significa que os interruptores de efeito Hall podem durar um tempo incrivelmente longo em relação aos interruptores mecânicos, com alguns excedendo 100 milhões de acionamentos.
Sensores de efeito Hall em controladores
Alguns controladores de videogame utilizam sensores de efeito Hall para criar joysticks mais precisos e duradouros. Esses controladores se tornaram mais prevalentes depois que os controladores originais da Nintendo, Microsoft e Sony começaram a sofrer de “desvio do stick”, um problema em que os joysticks do potenciômetro lentamente começaram a sair do alinhamento e registrar movimentos mesmo quando o stick não estava sendo tocado. O desvio do stick normalmente ocorre após alguns anos de uso consistente, o que significa que o dispositivo provavelmente estará fora da garantia quando for perceptível.
Junto com os controladores, você também pode adquirir joysticks de efeito Hall para sistemas existentes. Um dos mais populares são os joysticks de efeito Hall drop-in do GuliKit, joysticks de efeito Hall drop-in para o Nintendo Switch. Eles podem ser facilmente trocados por Joy-Cons de switch padrão com uma chave de fenda, paciência e algum conhecimento de reparo. Além disso, existem kits semelhantes para outros dispositivos, juntamente com controladores completos que vêm com bastões HE.
Esses bastões são impressionantes: são precisos, confiáveis e incrivelmente fáceis de usar. Embora não sejam tão personalizáveis quanto os interruptores de efeito Hall em teclados, eles provaram ao longo dos anos ser incrivelmente robustos e confiáveis. No entanto, eles têm desvantagens. Um conjunto de dois normalmente custa pelo menos US $ 20 e você provavelmente anulará a garantia de fábrica durante a instalação. Mas se você já está lidando com stick drift, um kit de atualização pode ser preferível a enviar seus Joy-Cons para reparos ou gastar US $ 80 em um novo conjunto que eventualmente começará a desviar.
As desvantagens dos sensores de efeito Hall
A maior desvantagem dos teclados de efeito Hall é o preço. Embora não seja muito mais caro do que teclados não-HE equivalentes (os modelos HE da Keychron normalmente custam US$ 20 ou US$ 30 a mais do que a variante de switch mecânico), a tecnologia normalmente só é oferecida em modelos mais premium. Teclados de efeito Hall respeitáveis custam cerca de US$ 130, mas podem ultrapassar US$ 200 para modelos mais premium ou layouts maiores.
Os teclados de efeito Hall podem ser ajustados infinitamente usando software, mas são relativamente limitados na personalização física. Como os teclados modernos de efeito Hall são uma tecnologia relativamente nova, eles não são muito padronizados. Isso significa que diferentes switches HE não serão necessariamente trocáveis entre teclados, e os novos switches introduzidos no futuro provavelmente não serão compatíveis com os teclados produzidos hoje. Compare isso com os teclados mecânicos tradicionais do estilo MX, onde existem centenas de switches diretamente compatíveis disponíveis. Parecerá que suas opções de reposição são limitadas, especialmente quando a grande maioria dos switches HE disponíveis hoje são lineares.
Eles podem não ser tão refinados quanto as tecnologias existentes, e os modelos que não pegam podem acabar ficando no passado, sem atualizações de firmware, correções de bugs, suporte ou peças de reposição – um destino já sofrido por inúmeros dispositivos outrora promissores.
Outro detalhe importante a ser observado é que o “efeito Hall” não significa automaticamente que terá um desempenho melhor do que os dispositivos existentes. Chaves mecânicas de alto desempenho ou potenciômetros ainda funcionam incrivelmente bem, e alguns periféricos de efeito Hall econômicos ainda serão baratos em materiais, controle de qualidade e tolerâncias de fabricação. Ainda é tão importante pesquisar e buscar opiniões múltiplas como seria com qualquer outro produto, e não presumir que algo é bom apenas porque usa todos os termos mais recentes.
