Možno hľadáte zariadenie, ktoré vám umožní detekovať blízke magnetické polia alebo ho použiť ako bezkontaktný spínač pre aplikácie, ktoré potrebujú ochranu pred vodou atď. V takom prípade môžete použiť Senzory Hal efektuTen, z ktorého vám ukážem všetko, čo potrebujete vedieť pre jeho integráciu s vašimi budúcimi projektmi s Arduino. V skutočnosti, ak ich budete používať spolu s neodýmovými magnetmi, existuje veľa aplikácií, ktoré od nich získate.
Ako vidíte, pripojenie tohto typu zariadenia je veľmi jednoduché. Okrem toho sú to elektronické súčiastky veľmi lacný a ktoré ľahko nájdete v mnohých špecializovaných predajniach alebo online. Ak sa chcete dozvedieť viac, môžete pokračovať v čítaní ...
Hallov efekt
Jeho meno pochádza od prvého objaviteľa, amerického fyzika Edwina Herberta Halla. The Hallov efekt Je to fyzikálny jav, ktorý nastáva, keď sa objaví elektrické pole v dôsledku oddelenia elektrických nábojov vo vnútri vodiča, ktorým cirkuluje magnetické pole. Toto elektrické pole (Hallove pole) bude mať zložku kolmú na pohyb nábojov a na kolmú zložku aplikovaného magnetického poľa. Týmto spôsobom je možné okrem iného zistiť prítomnosť magnetických polí.
Inými slovami, ak prúd preteká vodičom alebo polovodičom a v jeho blízkosti sa nachádza magnetické pole, overí sa, že magnetická sila v nosičoch nákladu, ktorý ich preskupuje do materiálu. To znamená, že nosiče náboja sa odklonia a zoskupia na jednej strane vodiča / polovodiča. Ako si dokážete predstaviť, spôsobuje to variáciu elektrického potenciálu v tomto vodiči / polovodiči a vytvára toto elektrické pole kolmo na magnetické pole.
Čo je to snímač Hallovho efektu?
Preto, keď viete, ako funguje Hallov efekt, môžete hovoriť o komponentoch alebo Snímače Hallovho javu že sú schopní využiť tento jav na niektoré praktické účely. Napríklad s nimi môžete merať magnetické pole.
Tieto prvky sú široko používané v veľa elektronických projektov a často používané zariadenia. Napríklad vo vozidlách ich nájdete v niektorých bezpečnostných systémoch, na meranie polohy vačkového hriadeľa v motore, na meranie rýchlostí kvapalín, na detekciu kovov a na dlhé atď.
Dobré na tomto type senzorov Hall efektu je, na rozdiel od iných, to nepotrebujú kontakt. To znamená, že tieto úlohy môžu robiť na diaľku, okrem toho, že sú úplne imunní voči elektronickému šumu, prachu atď., Takže sú pri svojich meraniach celkom odolné a spoľahlivé. Ich dosah je však obmedzený, pretože musia byť v určitej vzdialenosti od generovaného poľa, aby ho dokázali zachytiť.
typ
V rámci Hallovho efektu sa nachádzajú snímače dva základné typy:
- Analógové: sú to veľmi základné zariadenia s kolíkom alebo výstupom, ktoré dodávajú signál úmerný intenzite magnetického poľa, ktoré zachytávajú. To znamená, že sú podobné ako teplotný senzor, na napätiea ďalšie snímače, ktoré sú podrobne popísané v tomto blogu.
- digitálne: v prípade digitálnych sú omnoho bázickejšie ako analógové. Pretože neprenášajú výstup úmerný poľu, dávajú hodnotu vysokého napätia, ak existuje magnetické pole, a nízku hodnotu, ak chýba magnetické pole. To znamená, že sa nemôžu použiť na meranie magnetických polí ako analógové, iba na detekciu ich prítomnosti. Ďalej je možné tieto digitály rozdeliť do dvoch ďalších podkategórií:
- Západka: západky tohto typu sa aktivujú, keď sa človek priblíži, a udržiavajú svoju hodnotu na výstupe, kým sa nepriblíži opačný pól.
- Prepínač: v týchto ostatných nebude výstup udržiavaný, deaktivujú sa po odstránení pólu. Nie je potrebné priblížiť opačný pól, aby sa výstup zmenil ...
Odporúčam vám použiť neodýmové magnety, sú najlepšie pre to, aby tieto snímače s Hallovým efektom fungovali dobre.
Ak hľadáte analógový snímač, môže byť dobrá voľba Snímač Hall 49E. Pomocou neho môžete zistiť prítomnosť magnetických polí a tiež ich merať. Môžete napríklad merať blízke magnetické polia, vyrobiť tachometer pomocou magnetu na meranie otáčok osi alebo rýchlosti za minútu, zistiť, kedy sa dvere otvárajú alebo zatvárajú pomocou magnetu, atď. Tento senzor nájdete v niekoľkých obchodoch za pár centov alebo pre niečo iné, ak ho chcete namontovať na PCB so všetkým, čo potrebujete, v module pripravenom na použitie s Arduino:
- Nenašli sa žiadne produkty.
- Nenašli sa žiadne produkty.
Okrem toho, ak to, čo hľadáte, je digitálny typ, potom si môžete kúpiť Hallov snímač A3144, čo je tiež typ spínača, to znamená, že nebude potrebné meniť pól. Týmto spôsobom budete schopní zistiť prítomnosť kovového predmetu alebo prítomnosť magnetického poľa alebo nie, a dokonca vytvoriť počítadlo otáčok ako v predchádzajúcom prípade. Toto je tiež ľahké nájsť a je rovnako lacné alebo lacnejšie ako predchádzajúce, voľné aj v module:
- Nenašli sa žiadne produkty.
- Kúpte si modul KY-003 s Hallovým efektom A3144
V prípade analógu musíte pozrite si technický list modelu, ktorý ste si zakúpili. Pre napríklad v 49E Nájdete graf, ako je možné merať magnetické pole, a pomôže vám vytvoriť vzorec, ktorý potom musíte implementovať do zdrojového kódu Arduino na výpočet hustoty detekovaného magnetického toku (mT). V prípade 49E by to bolo: B = 53.33 V-133.3 kvôli magnetickému rozsahu a napätiu, ktoré môže dodávať na svoj výstup ...
Čo je spoločné pre digitálne a analógové, je počet pinov, ktoré má (pinout), v obidvoch prípadoch je to 3. Ak položíte Hallov senzor tak, aby jeho tvár smerovala k vám, to znamená s tvárou, na ktorej má nápisy, smerujúci k vám, bude kolík vľavo 1 a stredný 2. a ten po vašej pravici bude 3:
- 1: na 49E aj A3144 je 5V napájací kolík.
- 2: riadiaca jednotka je v obidvoch prípadoch pripojená k GND alebo k zemi.
- 3: v obidvoch prípadoch ide o výstup, to znamená ten, ktorý meria alebo deteguje magnetické pole a generuje cez neho napätie. Pamätajte, že v digitálnom formáte bude trvať iba dve hodnoty, vysoká alebo nízka, zatiaľ čo v analógovom formáte môžete použiť predchádzajúci vzorec, aby ste vedeli, ako je dané pole detekované ...
Integrácia senzorov Hall efektu s Arduino
Keď ste videli, ako to funguje a čo potrebujete vedieť o tomto senzore Hall efektu, s popísaným zapojením by ste už mali vedieť, ako to je pripojte sa k svojej doske Arduino. V takom prípade sa pripojí takto:
- Už viete, že pin 1 musí byť pripojený k napäťovému výstupu Arduina na 5 V, aby ho mohol napájať, a to v prípade digitálneho aj analógového signálu.
- Stredový kolík alebo 2, musíte ho pripojiť k GND alebo k zemi vašej dosky Arduino.
- V prípade kolíka 3 sa líši podľa toho, či ide o analógový alebo digitálny:
- Analógový: priamo pripojte pin 3 Hallovho snímača k jednému z analógových vstupov na doske Arduino.
- Digitálne: Ak chcete, aby obvod správne fungoval s obvodom A1, musíte prepojiť kolíky 3 a 10 s pull-up rezistorom, napríklad 3144K. Iné modely môžu vyžadovať rôzne hodnoty odporu ... Akonáhle to vezmete do úvahy, môžete pripojiť pin 3 k digitálnemu vstupu na doske Arduino.
Nezáleží na počte vstupu na doske, ku ktorej ste ho pripojili, len si toto číslo zapamätajte a potom vytvorte správne zdrojový kód fungovania vášho projektu. V takom prípade budú rozdiely aj medzi tým, či ste sa rozhodli pre analógový alebo digitálny:
- Jednoduchý kód pre analógový Je to:
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);
}
- Jednoduchý kód pre digitálne by mal:
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);
}
}
Dúfam, že vám tento sprievodca pomohol ...