Morda iščete napravo, ki vam omogoča zaznavanje bližnjih magnetnih polj ali uporabo kot brezkontaktno stikalo za aplikacije, ki potrebujejo zaščito pred vodo itd. V tem primeru lahko uporabite Senzorji Hal EffectTistega, ki vam bom pokazal vse, kar morate vedeti, da ga vključite v svoje prihodnje projekte z Arduinom. Če jih boste uporabljali skupaj z neodimijevimi magneti, jih lahko dobite veliko.
Kot vidite, je povezava tovrstnih naprav zelo preprosta. Poleg tega so elektronske komponente zelo poceni in ki ga zlahka najdete v številnih specializiranih trgovinah ali na spletu. Če želite izvedeti več, lahko nadaljujete z branjem ...
Hallov učinek
Njegovo ime izvira iz prvega odkritelja, ameriškega fizika Edwina Herberta Halla. The učinek dvorane Fizični pojav se pojavi, ko se električno polje pojavi zaradi ločevanja električnih nabojev znotraj vodnika, skozi katerega kroži magnetno polje. To električno polje (Hallovo polje) bo imelo komponento pravokotno na gibanje nabojev in pravokotno komponento uporabljenega magnetnega polja. Na ta način je med drugim mogoče zaznati prisotnost magnetnih polj.
Z drugimi besedami, ko tok teče skozi vodnik ali polprevodnik in je v bližini magnetno polje, se preveri, da magnetna sila v nosilcih tovora, ki jih znova zbere znotraj materiala. To pomeni, da bodo nosilci naboja odklonili in se združili na eni strani vodnika / polprevodnika. Kot si lahko predstavljate, to povzroča spremembe električnega potenciala v tem prevodniku / polprevodniku, ki proizvaja to električno polje pravokotno na magnetno polje.
Kaj je senzor Hallovega učinka?
Ko enkrat torej veste, kako deluje Hallov učinek, se lahko pogovorite o komponentah oz Senzorji Hallovega učinka da lahko ta pojav izkoristijo za neko praktično uporabo. Na primer, z njimi lahko opravite meritve magnetnega polja.
Ti elementi se pogosto uporabljajo v veliko elektronskih projektov in pogosto uporabljene naprave. Na primer, v vozilih jih najdete v nekaterih varnostnih sistemih, za merjenje položaja odmične gredi v motorju, za merjenje hitrosti tekočine, zaznavanje kovin in dolge itd.
Dobra stvar pri tej vrsti senzorjev Hallovega učinka je, za razliko od drugih, to ne potrebujejo stika. To pomeni, da lahko te naloge opravljajo na daljavo, poleg tega pa so popolnoma imuni na elektronski hrup, prah itd., Zato so pri meritvah precej trpežni in zanesljivi. Vendar pa je njihov domet omejen, saj morajo biti na določeni razdalji od ustvarjenega polja, da ga lahko zajamejo.
Vrste
V Hallovem efektu lahko najdete senzorje dve osnovni vrsti:
- Analogno: so zelo osnovne naprave z zatičem ali izhodom, ki oddajajo signal, sorazmeren z jakostjo magnetnega polja, ki ga zajemajo. Oziroma so podobni temperatura senzorja, do napetostiin drugih senzorjev, ki smo jih podrobno opisali v tem blogu.
- digitalni: pri digitalnih so veliko bolj osnovni kot analogni. Ker ne oddajajo izhoda, sorazmernega s poljem, dajejo pa visoko napetostno vrednost, če obstaja magnetno polje, in nizko, če ni magnetnega polja. To pomeni, da jih ni mogoče uporabiti za merjenje magnetnih polj, kot so analogna, preprosto za zaznavanje njihove prisotnosti. Poleg tega lahko te številke razdelimo v dve dodatni podkategoriji:
- Ključavnica: tovrstne se aktivirajo, ko se približa, in ohranijo svojo vrednost na izhodu, dokler se ne približa nasprotni pol.
- Stikalo: pri teh se izhod ne bo ohranil, izključijo se, ko odstranite pol. Za spremembo izhoda ni treba približati nasprotnega pola ...
Svetujem vam, da uporabite neodim magneti, so najboljši za dobro delovanje teh senzorjev Hall učinka.
Če iščete analogni tip senzorja, dobra možnost je lahko Senzor Hall 49E. Z njim lahko zaznate prisotnost magnetnih polj in jih tudi izmerite. Na primer, lahko izmerite bližnja magnetna polja, naredite tahometer z magnetom, da izmerite vrtljaje osi osi ali hitrosti na minuto, zaznate, kdaj se vrata odprejo ali zaprejo z magnetom itd. Ta senzor lahko najdete v več trgovinah za nekaj centov ali za kaj drugega, če ga želite namestiti na tiskano vezje z vsem, kar potrebujete v modulu, pripravljenem za uporabo z Arduino:
- Ni najdenih izdelkov
- Ni najdenih izdelkov
Poleg tega če je tisto, kar iščete, digitalno, potem lahko kupite Hall senzor A3144, ki je tudi tipa stikala, to pomeni, da pola ni treba menjati. Tako boste lahko zaznali prisotnost kovinskega predmeta ali magnetno polje ali ne, in celo ustvarili števec vrtljajev na minuto, kot v prejšnjem primeru. To je tudi enostavno najti in je tako poceni ali več kot prejšnja, tako ohlapna kot v modulu:
- Ni najdenih izdelkov
- Kupite modul KY-003 z Hallovim učinkom A3144
V primeru analognega morate poglejte v podatkovni list modela, ki ste ga kupili. Za na primer v 49E Našli boste graf, kako je mogoče izmeriti magnetno polje, in vam bo pomagal ustvariti formulo, ki jo boste morali nato uporabiti v izvorni kodi Arduino za izračun gostote zaznanega magnetnega toka (mT). V primeru 49E bi bilo: B = 53.33V-133.3, zaradi magnetnega obsega in napetosti, ki jo lahko odda na svojem izhodu ...
Skupno pri digitalnih in analognih je število zatičev (pinout), v obeh primerih je 3. Če Hallov senzor postavite tako, da je njegov obraz obrnjen proti vam, torej z obrazom, kjer ima napise proti vam, bo zatič na levi 1, osrednji pa 2 in tista na vaši desni bo 3:
- 1: na 49E in A3144 je 5V napajalni zatič.
- 2: krmilna enota je v obeh primerih priključena na GND ali ozemljitev.
- 3: v obeh primerih gre za izhod, to je tisti, ki meri ali zazna magnetno polje in skozi njega ustvari napetost. Ne pozabite, da bosta pri digitalni zajeli le dve vrednosti, visoki ali nizki, v analogni pa lahko uporabite prejšnjo formulo, da veste, kako je to polje zaznano ...
Integracija senzorja Hallovega učinka z Arduinom
Ko ste videli, kako deluje in kaj morate vedeti o tem senzorju Hallovega učinka, z opisanim pinoutom, bi morali že vedeti, kako je povežite s svojo ploščo Arduino. V tem primeru se bo povezal tako:
- Že veste, da mora biti pin 1 priključen na 5-voltno izhodno napetost Arduina, da ga lahko napaja, tako v primeru digitalnega kot analognega.
- Osrednji zatič ali 2, ga morate priključiti na GND ali ozemljitev vaše plošče Arduino.
- V primeru zatiča 3 se razlikuje glede na to, ali gre za analogni ali digitalni:
- Analogno: neposredno priključite pin 3 Hallovega senzorja na enega od analognih vhodov vaše plošče Arduino.
- Digitalno: pin 1 in 3 morate povezati z vlečnim uporom, na primer 10K, da vezje pravilno deluje z A3144. Drugi modeli bodo morda potrebovali drugačne vrednosti upora ... Ko to upoštevate, lahko pin 3 priključite na digitalni vhod na plošči Arduino.
Ni pomembno število vhodov plošče, na katero ste jo povezali, samo zapomnite si številko in nato pravilno ustvarite izvorno kodo za vaš projekt. V tem primeru bodo razlike tudi med tem, ali ste se odločili za analogno ali digitalno:
- Preprosta koda za analogno 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);
}
- Preprosta koda 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);
}
}
Upam, da vam je ta vodnik pomagal ...