Датчик на эффекте Холла: все, что вам нужно знать для ваших проектов Arduino

Датчик холла

Возможно, вы ищете устройство, которое позволяет обнаруживать близлежащие магнитные поля или использовать его в качестве бесконтактного переключателя для приложений, требующих защиты от воды и т. Д. В этом случае вы можете использовать Датчики эффекта HalТот, из которого я покажу вам все, что вам нужно знать, чтобы интегрировать его в ваши будущие проекты с Arduino. Фактически, если вы собираетесь использовать их вместе с неодимовыми магнитами, вы можете получить от них множество применений.

Как видите, подключение такого типа устройств очень простое. Кроме того, это электронные компоненты.  очень дешевый и которые можно легко найти во многих специализированных магазинах или в Интернете. Если вы хотите узнать больше, вы можете продолжить чтение ...

Эффект Холла

Диаграмма эффекта холла

Его название происходит от первого первооткрывателя, американского физика Эдвина Герберта Холла. В эффект Холла Это физическое явление, которое возникает, когда электрическое поле возникает из-за разделения электрических зарядов внутри проводника, по которому циркулирует магнитное поле. Это электрическое поле (поле Холла) будет иметь компонент, перпендикулярный движению зарядов и перпендикулярный компонент приложенного магнитного поля. Таким образом, среди прочего, можно обнаружить наличие магнитных полей.

Другими словами, когда ток течет через проводник или полупроводник и поблизости есть магнитное поле, проверяется, что магнитная сила в грузовых носителях, которые объединяют их в материал. То есть носители заряда будут отклоняться и группироваться на одной стороне проводника / полупроводника. Как вы понимаете, это вызывает изменение электрического потенциала в этом проводнике / полупроводнике, создавая это электрическое поле, перпендикулярное магнитному полю.

Что такое датчик на эффекте Холла?

Датчик холла

Поэтому, когда вы узнаете, как работает эффект Холла, вы можете говорить о компонентах или Датчики на эффекте Холла что они могут использовать это явление для практического применения. Например, с их помощью вы можете производить измерения магнитного поля.

Эти элементы широко используются в много электронных проектов и часто используемые устройства. Например, в транспортных средствах вы можете найти их в некоторых системах безопасности для измерения положения распределительного вала в двигателе, для измерения скорости жидкости, обнаружения металлов и т. Д.

Преимущество этого типа датчиков на эффекте Холла, в отличие от других, заключается в том, что не нужен контакт. То есть они могут выполнять эти задачи удаленно, в дополнение к полной невосприимчивости к электронному шуму, пыли и т. Д., Поэтому они довольно долговечны и надежны в своих измерениях. Однако их диапазон ограничен, поскольку они должны находиться на определенном расстоянии от генерируемого поля, чтобы иметь возможность его захватить.

Тип

В датчиках эффекта Холла вы можете найти два основных типа:

  • Аналоговый: это очень простые устройства с выводом или выходом, который будет передавать сигнал, пропорциональный интенсивности магнитного поля, которое они улавливают. То есть они похожи на Датчик температуры, к напряжению, и другие датчики, которые мы подробно описали в этом блоге.
  • цифровой: в случае с цифровыми они намного более просты, чем аналоговые. Поскольку они не выдают выходной сигнал, пропорциональный полю, но они дают высокое значение напряжения, если есть магнитное поле, и низкое, если магнитное поле отсутствует. То есть их нельзя использовать для измерения магнитных полей, подобных аналоговым, просто для обнаружения их присутствия. Кроме того, эти цифровые изображения можно разделить на две дополнительные подкатегории:
    • Защелка: они активируются при приближении и сохраняют свое значение на выходе, пока не приблизится противоположный полюс.
    • Переключатель: в этих других выход не будет поддерживаться, они отключаются при снятии полюса. Для изменения выхода не обязательно приближать противоположный полюс ...

Советую использовать неодимовые магниты, они лучше всего подходят для хорошей работы этих датчиков на эффекте Холла.

Если вы ищете датчик аналогового типа, хороший вариант может быть Датчик Холла 49E. С его помощью вы можете обнаружить наличие магнитных полей, а также измерить их. Например, вы можете измерить близлежащие магнитные поля, сделать тахометр с помощью магнита для измерения оборотов оси или скорости в минуту, определить, когда дверь открывается или закрывается с помощью магнита и т. Д. Этот датчик можно найти в нескольких магазинах за несколько центов или что-то еще, если вы хотите, чтобы он был установлен на печатной плате со всем необходимым в модуле, готовом к использованию с Arduino:

  • Товар не был найден.
  • Товар не был найден.

Кроме того, если то, что вы ищете, является цифровым, тогда вы можете купить Датчик Холла A3144, который также относится к типу переключателя, то есть менять полюс не нужно. Таким образом вы сможете определить присутствие металлического объекта или наличие магнитного поля, и даже создать счетчик оборотов, как в предыдущем случае. Его тоже легко найти, и он такой же дешевый или дороже предыдущего, как отдельно, так и в модульном исполнении:

В случае аналога вы должны сверьтесь с таблицей данных модели, которую вы приобрели. Для Например, в 49E Вы найдете график, показывающий, как можно измерить магнитное поле, и он поможет вам создать формулу, которую вы затем должны реализовать в исходном коде Arduino для расчета плотности обнаруженного магнитного потока (мТл). В случае 49E это будет: B = 53.33–133.3, из-за магнитного диапазона и напряжения, которое он может выдавать на своем выходе ...

Что общего для цифрового и аналогового, так это количество контактов (распиновка), в обоих случаях это 3. Если поставить датчик Холла лицевой стороной к себе, то есть лицевой стороной, на которой он имеет надписи к вам, то штифт слева будет 1, а центральный - 2. а справа будет 3:

  • 1: и на 49E, и на A3144 есть вывод питания 5 В.
  • 2: блок управления в обоих случаях подключен к GND или земле.
  • 3: в обоих случаях это выход, то есть тот, который измеряет или обнаруживает магнитное поле, генерируя через него напряжение. Помните, что в цифровом формате это будет только два значения, высокое или низкое, в то время как в аналоговом вы можете применить предыдущую формулу, чтобы узнать, как это поле обнаруживается ...

Интеграция датчика Холла с Arduino

Схема подключения датчика Холла к Arduino

После того, как вы увидели, как он работает и что вам нужно знать об этом датчике эффекта Холла, с описанной распиновкой, вы уже должны знать, как он подключитесь к вашей плате Arduino. В этом случае он будет подключаться так:

  • Вы уже знаете, что контакт 1 должен быть подключен к выходу напряжения 5 В Arduino, чтобы он мог питать его, как в случае цифрового, так и аналогового.
  • Центральный контакт или 2, вы должны подключить его к GND или земле вашей платы Arduino.
  • В случае контакта 3 он варьируется в зависимости от того, аналоговый он или цифровой:
    • Аналоговый: напрямую подключите контакт 3 датчика Холла к одному из аналоговых входов вашей платы Arduino.
    • Цифровой: вы должны соединить контакты 1 и 3 подтягивающим резистором, например 10 кОм, чтобы схема правильно работала с A3144. Другим моделям могут потребоваться другие значения сопротивления ... Как только вы это примете во внимание, вы можете подключить контакт 3 к цифровому входу на вашей плате Arduino.

Не имеет значения номер входа платы, к которой вы его подключили, просто запомните номер и затем создайте правильно исходный код для работы вашего проекта. В этом случае также будут различия между тем, выбрали ли вы аналоговый или цифровой:

  • Простой код для analógico это:
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);
}

  • Простой код для Интернет было бы:
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);
  }
}

Надеюсь, это руководство помогло вам ...


Будьте первым, чтобы комментировать

Оставьте свой комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные для заполнения поля помечены *

*

*

  1. Ответственный за данные: Мигель Анхель Гатон
  2. Назначение данных: контроль спама, управление комментариями.
  3. Легитимация: ваше согласие
  4. Передача данных: данные не будут переданы третьим лицам, кроме как по закону.
  5. Хранение данных: база данных, размещенная в Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: в любое время вы можете ограничить, восстановить и удалить свою информацию.