Halov senzor efekta: sve što trebate znati za svoje Arduino projekte

Halov senzor efekta

Možda tražite uređaj koji vam omogućuje otkrivanje magnetskih polja u blizini ili upotrebu kao nekontaktni prekidač za programe koji trebaju zaštitu od vode itd. U tom slučaju možete koristiti Senzori Hal efektaOnaj od kojih ću vam pokazati sve što trebate znati kako biste ga integrirali sa svojim budućim projektima s Arduinom. Zapravo, ako ćete ih upotrebljavati zajedno s neodimijskim magnetima, mnogo je aplikacija koje od njih možete dobiti.

Kao što vidite, veza ove vrste uređaja vrlo je jednostavna. Uz to su elektroničke komponente  vrlo jeftino i koje možete lako pronaći u mnogim specijaliziranim trgovinama ili na mreži. Ako želite znati više, možete nastaviti čitati ...

Hallov efekt

Dijagram Hallovog efekta

Ime mu potječe od prvog otkrivača, američkog fizičara Edwina Herberta Halla. The efekt dvorane Fizički se fenomen događa kada se električno polje pojavi zbog odvajanja električnih naboja unutar vodiča kroz koji magnetsko polje cirkulira. Ovo električno polje (Hallovo polje) imat će komponentu okomitu na kretanje naboja i na okomitu komponentu primijenjenog magnetskog polja. Na taj se način, između ostalog, može otkriti prisutnost magnetskih polja.

Drugim riječima, kada struja teče kroz vodič ili poluvodič i postoji obližnje magnetsko polje, provjerava se da magnetska sila u nosačima tereta koji ih pregrupiraju unutar materijala. Odnosno, nosači naboja će se skrenuti i skupiti na jednoj strani vodiča / poluvodiča. Kao što možete zamisliti, to uzrokuje varijaciju električnog potencijala u ovom vodiču / poluvodiču, stvarajući to električno polje okomito na magnetsko polje.

Što je Hallov senzor efekta?

Halov senzor efekta

Stoga, kad jednom znate kako djeluje Hallov efekt, možete razgovarati o komponentama odn Senzori Hall-ovih efekata da su sposobni iskoristiti ovaj fenomen za neku praktičnu primjenu. Na primjer, pomoću njih možete vršiti mjerenja magnetskog polja.

Ti se elementi široko koriste u mnogi elektronički projekti i često korišteni uređaji. Na primjer, u vozilima ih možete pronaći u nekim sigurnosnim sustavima, za mjerenje položaja bregastog vratila u motoru, za mjerenje brzina fluida, otkrivanje metala i duge itd.

Dobra stvar kod ove vrste senzora Hallovih efekata je, za razliku od ostalih, u tome ne trebaju kontakt. Odnosno, te zadatke mogu raditi na daljinu, osim što su potpuno imuni na elektroničku buku, prašinu itd., Pa su prilično trajni i pouzdani u svojim mjerenjima. Međutim, njihov je domet ograničen, jer moraju biti na određenoj udaljenosti od generiranog polja da bi ga mogli zarobiti.

Vrsta

Možete pronaći senzore efekta Hall dvije osnovne vrste:

  • Analog: oni su vrlo osnovni uređaji, s pinom ili izlazom koji će isporučiti signal proporcionalan intenzitetu magnetskog polja koje hvataju. Odnosno, slični su Senzor temperature, na napetosti drugi senzori koje smo detaljno opisali na ovom blogu.
  • digitalni: u slučaju digitalnih, oni su puno temeljniji od analognih. Budući da ne daju izlaz proporcionalan polju, ali daju visoku vrijednost napona ako postoji magnetsko polje i nizak ako nema magnetskog polja. Odnosno, ne mogu se koristiti za mjerenje magnetskih polja poput analognih, jednostavno za otkrivanje njihove prisutnosti. Nadalje, ove se cifre mogu podijeliti u dvije dodatne potkategorije:
    • Zasun: oni se aktiviraju kad se približi i zadrže svoju vrijednost na izlazu sve dok se ne približi suprotni pol.
    • Prekidač: kod ovih ostalih izlaz se neće održavati, oni se deaktiviraju kad se ukloni stup. Nije potrebno približavati suprotni pol da bi se izlaz promijenio ...

Savjetujem vam da koristite neodimijski magneti, oni su najbolji za dobro funkcioniranje ovih senzora Hall efekta.

Ako tražite senzor analognog tipa, dobra opcija može biti Senzor Hall 49E. Pomoću nje možete otkriti prisutnost magnetskih polja, kao i izmjeriti ih. Na primjer, možete izmjeriti obližnja magnetska polja, izraditi tahometar pomoću magneta za mjerenje okretaja u minuti osi ili brzine, otkriti kada se vrata magnetom otvore ili zatvore, itd. Ovaj senzor možete pronaći u nekoliko trgovina za nekoliko centi ili za nešto drugo ako ga želite montirati na PCB sa svime što vam treba u modulu spremnom za upotrebu s Arduinom:

  • Nije pronađen nijedan proizvod.
  • Nije pronađen nijedan proizvod.

Nadalje, ako je ono što tražite digitalno, onda možete kupiti Halov senzor A3144, koji je također tipa prekidača, odnosno neće biti potrebno mijenjati pol. Na taj ćete način moći otkriti prisutnost metalnog predmeta ili postoji li magnetsko polje ili ne, pa čak i stvoriti RPM brojač kao u prethodnom slučaju. Ovo je također lako pronaći, a jednako je jeftino ili više od prethodnog, i labavo i u modulu:

U slučaju analognog, morate pogledajte tablicu podataka modela koji ste kupili. Za na primjer, u 49E Pronaći ćete grafikon kako se magnetsko polje može izmjeriti i pomoći će vam u stvaranju formule koju zatim morate primijeniti u izvornom kodu Arduino za izračunavanje gustoće otkrivenog magnetskog toka (mT). U slučaju 49E to bi bilo: B = 53.33V-133.3, zbog magnetskog dometa i napona koji može isporučiti na svom izlazu ...

Ono što je zajedničko digitalnom i analognom je broj pinova koje ima (pinout), u oba slučaja je 3. Ako Hallov senzor stavite licem okrenutim prema sebi, odnosno licem na kojem ima natpise prema vama, tada će klin s lijeve strane biti 1, središnji 2 a onaj s vaše desne strane bit će 3:

  • 1: i na 49E i na A3144 nalazi se naponski pin od 5V.
  • 2: upravljačka je jedinica spojena u oba slučaja na GND ili uzemljenje.
  • 3: u oba slučaja to je izlaz, odnosno onaj koji mjeri ili detektira magnetsko polje, stvarajući kroz njega napon. Imajte na umu da će u digitalnom biti potrebne samo dvije vrijednosti, visoka ili niska, dok u analognom možete primijeniti prethodnu formulu kako biste znali kako se otkriva ovo polje ...

Integracija senzora Hall efekta s Arduinom

Dijagram veze senzora Hallovog efekta s Arduinom

Kad ste vidjeli kako radi i što trebate znati o ovom senzoru Hall efekta, s opisanim pinoutom, trebali biste već znati kako je spojite na svoju Arduino ploču. U ovom će se slučaju povezati ovako:

  • Već znate da pin 1 mora biti povezan s Arduinovim 5-voltnim izlaznim naponom kako bi ga mogao napajati, kako u slučaju digitalnog tako i analognog.
  • Središnji pin ili 2, morate ga spojiti na GND ili uzemljenje ploče Arduino.
  • U slučaju pina 3, on se razlikuje ovisno o tome je li analogni ili digitalni:
    • Analogno: izravno spojite pin 3 Hallovog senzora na jedan od analognih ulaza vaše Arduino ploče.
    • Digitalno: pin 1 i 3 morate premostiti povlačnim otpornikom, na primjer 10K da bi krug ispravno radio s A3144. Ostali modeli možda će trebati različite vrijednosti otpora ... Jednom kada to uzmete u obzir, možete spojiti pin 3 na digitalni ulaz na vašoj Arduino ploči.

Nije važan broj ulaza ploče na koju ste ga spojili, samo zapamtite broj i zatim pravilno napravite izvorni kod za vaš projekt. U ovom će slučaju također biti razlike između toga jeste li se odlučili za analogni ili digitalni:

  • Jednostavan kod za analogni To je:
const int pinHall = A0;
 
void setup() {
  pinMode(pinHall, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
 
  //Filtro para ruido con 10 medidas
  long measure = 0;
  for(int i = 0; i < 10; i++){
      int value = 
      measure += analogRead(pinHall);
  }
  measure /= 10;
  
  //Calcular el voltaje en mV que da la salida del sensor Hall
  float outputV = measure * 5000.0 / 1023;
  Serial.print("Voltaje de salida = ");
  Serial.print(outputV);
  Serial.print(" mV   ");
  
  //Interpolación a densidad del campo magnético (fórmula)
  float magneticFlux =  outputV * 53.33 - 133.3;
  Serial.print("La densidad del flujo magnético del campo es = ");
  Serial.print(magneticFlux);
  Serial.print(" mT");
  
  delay(2000);
}

  • Jednostavan kod za digitalni bi:
const int HALLPin = 2;
const int LEDPin = 13;
//El pin 13 en el esquema de nuestro ejemplo no pinta nada, pero se podría agregar un LED a dicho pin para que se encienda si detecta campo magnetico
 
void setup() {
  pinMode(LEDPin, OUTPUT);
  pinMode(HALLPin, INPUT);
}
 
void loop() {
  if(digitalRead(HALLPin)==HIGH)
  {
    digitalWrite(LEDPin, HIGH);   
  }
  else
  {
    digitalWrite(LEDPin, LOW);
  }
}

Nadam se da vam je ovaj vodič pomogao ...


Budite prvi koji će komentirati

Ostavite svoj komentar

Vaša email adresa neće biti objavljen. Obavezna polja su označena s *

*

*

  1. Za podatke odgovoran: Miguel Ángel Gatón
  2. Svrha podataka: Kontrola neželjene pošte, upravljanje komentarima.
  3. Legitimacija: Vaš pristanak
  4. Komunikacija podataka: Podaci se neće dostavljati trećim stranama, osim po zakonskoj obvezi.
  5. Pohrana podataka: Baza podataka koju hostira Occentus Networks (EU)
  6. Prava: U bilo kojem trenutku možete ograničiti, oporaviti i izbrisati svoje podatke.