Hall effect sensor: lahat ng kailangan mong malaman para sa iyong mga proyekto sa Arduino

Hall effect sensor

Maaaring naghahanap ka para sa isang aparato na nagbibigay-daan sa iyo upang makita ang kalapit na mga magnetic field, o gamitin ito bilang isang hindi contact na switch, para sa mga application na nangangailangan ng proteksyon sa tubig, atbp. Sa kasong iyon, maaari mong gamitin Hal effect sensorsAng isa kung saan ipapakita ko sa iyo ang lahat ng kailangan mong malaman upang maisama ito sa iyong mga hinaharap na proyekto sa Arduino. Sa katunayan, kung gagamitin mo ang mga ito kasama ng mga neodymium magnet, ang mga application na maaari mong makuha mula sa kanila ay marami.

Ang koneksyon ng ganitong uri ng aparato ay napaka-simple, tulad ng nakikita mo. Bilang karagdagan, ang mga ito ay mga elektronikong sangkap  napakamura at madali kang makakahanap sa maraming mga dalubhasang tindahan o online. Kung nais mong malaman ang higit pa, maaari mong ipagpatuloy ang pagbabasa ...

Ang epekto ng Hall

Diagram ng Hall effect

Ang pangalan nito ay nagmula sa unang nakadiskubre, ang Amerikanong pisisista na si Edwin Herbert Hall. Ang epekto ng hall Ito ang pisikal na kababalaghan na nangyayari kapag lumitaw ang isang patlang ng kuryente dahil sa paghihiwalay ng mga singil sa kuryente sa loob ng isang konduktor kung saan gumagala ang isang magnetic field. Ang larangan ng kuryente na ito (Hall field) ay magkakaroon ng isang sangkap na patayo sa paggalaw ng mga pagsingil at sa patapat na sangkap ng inilapat na magnetic field. Sa ganitong paraan, bukod sa iba pang mga bagay, maaaring makita ang pagkakaroon ng mga magnetic field.

Sa madaling salita, kapag ang isang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng isang conductor o semiconductor at mayroong isang malapit na magnetic field, napatunayan na ang isang magnetic force sa mga carrier ng pag-load na muling naglalagay ng mga ito sa loob ng materyal. Iyon ay, ang mga nagdadala ng singil ay magpapalihis at kumpol sa isang bahagi ng conductor / semiconductor. Tulad ng naiisip mo, nagdudulot ito ng pagkakaiba-iba ng potensyal na de kuryente sa konduktor / semiconductor na ito, na gumagawa ng patlang na kuryente na patayo sa magnetic field.

Ano ang sensor ng Hall effect?

Hall effect sensor

Samakatuwid, kapag alam mo kung paano gumagana ang epekto ng Hall, maaari mong pag-usapan ang tungkol sa mga bahagi o Mga sensor ng epekto sa hall na nagawang samantalahin nila ang hindi pangkaraniwang bagay na ito para sa ilang praktikal na aplikasyon. Halimbawa, sa kanila maaari kang gumawa ng mga sukat ng isang magnetic field.

Ang mga elementong ito ay malawakang ginagamit sa maraming mga elektronikong proyekto at mga aparatong madalas gamitin. Halimbawa, sa mga sasakyan maaari mong makita ang mga ito sa ilang mga security system, upang masukat ang posisyon ng camshaft sa makina, upang masukat ang bilis ng likido, makita ang mga metal, at isang haba atbp.

Ang magandang bagay tungkol sa ganitong uri ng Hall effect sensors, hindi katulad ng iba, iyon hindi nila kailangan ng contact. Iyon ay, magagawa nila ang mga gawaing ito nang malayuan, bilang karagdagan sa lubos na kaligtasan sa elektronikong ingay, alikabok, atbp, kaya't sila ay matibay at maaasahan sa kanilang mga sukat. Gayunpaman, limitado ang kanilang saklaw, dahil kailangan nilang nasa isang tiyak na distansya mula sa nabuong patlang upang ma-capture ito.

Uri

Sa loob ng Hall effects sensors maaari mong makita dalawang pangunahing uri:

  • Analog: ang mga ito ay napaka pangunahing mga aparato, na may isang pin o output na maghahatid ng isang signal proporsyonal sa kasidhian ng magnetic field na kanilang kinukuha. Iyon ay, magkatulad sila sa sensor de temperatura, sa pag-igting, at iba pang mga sensor na naitala namin sa blog na ito.
  • digital: sa kaso ng mga digital, mas mahalaga ang mga ito kaysa sa mga analog. Dahil hindi sila naghahatid ng isang output proporsyonal sa patlang, ngunit nagbibigay sila ng isang mataas na halaga ng boltahe kung mayroong isang magnetic field at mababa kung walang magnetic field. Iyon ay, hindi sila maaaring magamit upang masukat ang mga magnetic field tulad ng mga analog, upang makita ang kanilang presensya. Bukod dito, ang mga digital na ito ay maaaring nahahati sa dalawang karagdagang mga subcategory:
    • Latch: ang mga nasa ganitong uri ay naisasaaktibo kapag lumapit ang isa at panatilihin ang kanilang halaga sa exit hanggang sa lumapit ang tapat na poste.
    • Lumipat: sa iba pa, ang output ay hindi mapapanatili, sila ay hindi na-deactivate kapag tinanggal ang poste. Hindi kinakailangan upang mailapit ang kabaligtaran na poste para mabago ang output ...

Pinapayuhan ko kayo na gamitin neodymium magnet, ang mga ito ang pinakamahusay para sa mga Hall effect sensor na ito upang gumana nang maayos.

Kung naghahanap ka para sa isang sensor ng uri ng analog, isang mahusay na pagpipilian ay maaaring Hall sensor 49E. Sa pamamagitan nito maaari mong makita ang pagkakaroon ng mga magnetic field, at sukatin din ang mga ito. Halimbawa, maaari mong sukatin ang kalapit na mga magnetic field, gumawa ng isang tachometer gamit ang isang pang-akit upang sukatin ang mga rebolusyon bawat minuto ng isang axis o bilis, tuklasin kapag ang isang pinto ay bubukas o magsara gamit ang isang pang-akit, atbp. Ang sensor na ito ay matatagpuan sa maraming mga tindahan ng ilang sentimo, o para sa iba pa kung nais mo itong mai-mount sa isang PCB na may lahat ng kailangan mo sa isang module na handa nang gamitin sa Arduino:

  • Walang nahanap na mga produkto
  • Walang nahanap na mga produkto

Bukod dito, kung ang hinahanap mo ay isang digitalpagkatapos ay maaari kang bumili Hall sensor A3144, na mayroon ding uri ng paglipat, iyon ay, hindi kinakailangan na palitan ang poste. Sa ganitong paraan makakakita ka ng pagkakaroon ng isang metal na bagay, o mayroon man o hindi ay isang magnetic field, at kahit na lumikha ng isang counter ng RPM tulad ng sa dating kaso. Madali din itong hanapin, at ito ay kasing mura o higit pa sa naunang isa, parehong maluwag at nasa modyul:

Sa kaso ng analog, dapat mo kumunsulta sa datasheet ng modelo na iyong binili. Para kay halimbawa, sa 49E Makakakita ka ng isang graph kung paano masusukat ang magnetic field at makakatulong ito sa iyo na lumikha ng pormula na pagkatapos ay ipapatupad mo sa Arduino source code upang makalkula ang density ng napansin na magnetic flux (mT). Sa kaso ng 49E ito ay: B = 53.33V-133.3, dahil sa saklaw ng magnetiko at boltahe na maihahatid nito sa output nito ...

Ano ang karaniwan para sa digital at analog ay ang bilang ng mga pin na mayroon ito (pinout), sa parehong mga kaso ito ay 3. Kung ilalagay mo ang sensor ng Hall na nakaharap sa iyo ang mukha, iyon ay, kasama ang mukha kung saan mayroon itong mga inskripsiyon sa iyo, kung gayon ang pin sa kaliwa ay 1, ang gitnang isa ay 2 at ang nasa kanan ay magiging 3:

  • 1: sa parehong 49E at ang A3144 ay ang 5V power pin.
  • 2: ang control unit ay konektado sa parehong mga kaso sa GND o ground.
  • 3: sa parehong mga kaso ito ay ang output, iyon ay, ang isa na sumusukat o nakakita ng magnetic field, na bumubuo ng isang boltahe sa pamamagitan nito. Tandaan na sa digital ay kukuha lamang ng dalawang halaga, mataas o mababa, habang sa analog maaari mong ilapat ang nakaraang pormula upang malaman kung paano nakita ang patlang na ...

Ang pagsasama ng sensor ng Hall effect kasama ang Arduino

Ang diagram ng koneksyon ng sensor ng Hall effect kasama ang Arduino

Kapag nakita mo kung paano ito gumagana at kung ano ang kailangan mong malaman tungkol sa sensor ng epekto ng Hall na ito, na inilalarawan ang pinout, dapat mo nang malaman kung paano kumonekta sa iyong Arduino board. Sa kasong ito, magkokonekta ito nang ganito:

  • Alam mo na ang pin 1 ay dapat na konektado sa output ng 5V boltahe ng Arduino upang maaari itong mapagana, kapwa sa kaso ng digital at analog.
  • Ang gitnang pin o 2, kailangan mong ikonekta ito sa GND o ground ng iyong Arduino board.
  • Sa kaso ng pin 3, nag-iiba ito depende sa kung ito ay para sa isang analog o digital:
    • Analog: direktang ikonekta ang pin 3 ng sensor ng Hall sa isa sa mga analog na input ng iyong Arduino board.
    • Digital: dapat mong tulay ang pin 1 at 3 na may isang pull-up risistor, halimbawa 10K para sa circuit upang gumana nang tama sa A3144. Ang iba pang mga modelo ay maaaring mangailangan ng iba't ibang mga halaga ng paglaban ... Kapag isinasaalang-alang mo iyan, maaari mong ikonekta ang pin 3 sa isang digital input sa iyong Arduino board.

Hindi alintana ang bilang ng input ng board kung saan mo ito konektado, alalahanin lamang ang numero at pagkatapos ay lumikha ng tama ang source code para gumana ang iyong proyekto. Sa kasong ito, magkakaroon din ng mga pagkakaiba sa pagitan ng kung pumili ka para sa analog o digital:

  • Ang simpleng code para sa analog ay:
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);
}

  • Ang simpleng code para sa digital ay:
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);
  }
}

Inaasahan kong ang gabay na ito ay nakatulong sa iyo ...


Ang nilalaman ng artikulo ay sumusunod sa aming mga prinsipyo ng etika ng editoryal. Upang mag-ulat ng isang pag-click sa error dito.

Maging una sa komento

Iwanan ang iyong puna

Ang iyong email address ay hindi nai-publish.

*

*

  1. Responsable para sa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Layunin ng data: Kontrolin ang SPAM, pamamahala ng komento.
  3. Legitimation: Ang iyong pahintulot
  4. Komunikasyon ng data: Ang data ay hindi maiparating sa mga third party maliban sa ligal na obligasyon.
  5. Imbakan ng data: Ang database na naka-host ng Occentus Networks (EU)
  6. Mga Karapatan: Sa anumang oras maaari mong limitahan, mabawi at tanggalin ang iyong impormasyon.

Pagsubok sa EnglishSubukan ang Catalanpagsusulit sa Espanyol