Датчики на эффекте Холла компании Honeywell
29 ноября 2007
В зависимости от назначения, датчики различаются по конструктивным и электрическим характеристикам. Однако все они имеют один и тот же принцип работы, основанный на элементе Холла. Условно все датчики можно разделить на две группы: с линейным и логическим выходом.
Датчики с линейным выходом обычно применяются для определения небольших перемещений или построения более сложных датчиков, например в составе датчиков тока с гальванической развязкой. Они состоят из полупроводникового элемента Холла, стабилизатора питания, дифференциального усилителя и выходного каскада. В зависимости от модели, выходной каскад датчика может представлять собой усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме с открытым коллектором (p-n-p) или по двухтактной схеме (p-n-p + n-p-n). Выходное напряжение этих датчиков находится в линейной зависимости от величины вектора магнитной индукции. За пределами рабочей области датчик входит в насыщение.
Таблица 1. Линейные датчики магнитного поля на эффекте Холла
| Наимено- вание | В, Гс | Чувст., мВ/Гс | Uпит., В | Iпит., мА | Iвых. макс., мА | Траб., °С | Внешний вид |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SS49 | ±400 | 0,6…1,25 | 4…10 | 4 | 20 | -25…85 | |
| SS495A | ±670 | 6…14 | 4,5…10,5 | 8,7 | 1,5 | -40…150 | |
| SS495A1 | ±670 | 6…14 | 4,5…10,5 | 8,7 | 1,5 | -40…150 | |
| SS495A2 | ±670 | 6…14 | 4,5…10,5 | 8,7 | 1,5 | -40…150 | |
| SS496A | ±840 | 4,8…12 | 4,5…10,5 | 8,7 | 1,5 | -40…150 | |
| SS496A1 | ±840 | 4,8…12 | 4,5…10,5 | 8,7 | 1,5 | -40…150 | |
| SS494B | ±420 | 9,7…24 | 4,5…10,5 | 8,7 | 1,5 | -40…150 | |
| SS94A1 | ±500 | 5 | 6,6…12,6 | 13 | 1 | -40…125 | |
| SS94A1E | ±500 | 5 | 6,6…12,6 | 13 | 1 | -40…125 | |
| SS94A1F | ±100 | 25 | 6,6…12,6 | 13 | 1 | -40…125 | |
| SS94A2 | ±500 | 5 | 6,6…12,6 | 13 | 1 | -40…125 | |
| SS94A2D | ±2500 | 1 | 6,6…12,6 | 13 | 1 | -40…125 | |
| 91SS12-2 | ±400 | 7,5 | 8…16 | 19 | 10 | -40…150 | |
| 91SS16-3 | ±400 | 9 | 8…16 | 19 | 10 | -40…150 |
Датчики же с логическим выходом обычно применяются для определения наличия какого-либо ферромагнитного объекта в поле «зрения» датчика.
Таблица 2. Логические датчики магнитного поля на эффекте Холла
| Наиме- нование | Bвкл., Гс max | Bвыкл., Гс min | Iвых. макс., мА | Uпит., В | Iпит., мА | Траб., °С | Внешний вид |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 513SS16 | 340 | 30 | 20 | 6…16 | 10 | -40…150 | |
| 517SS16 | 140 | -140 | 20 | 6…16 | 10 | -40…150 | |
| 55SS16 | 400 | 57 | 10 | 4,5…9 | 4 | -40…150 | |
| 613SS2 | 495 | 50 | 20 | 6…16 | 10 | -40…150 | |
| 65SS4 | 82 | 10 | 4,5…9 | 4 | -40…100 | ||
| SS41 | 40 | -40 | 20 | 4,5…24 | 15 | -55…150 | |
| SS46 | 150 | -150 | 10 | 4,5…24 | 8,7 | -55…150 | |
| SS411A | 20 | -20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | ||
| SS413A | 50 | -50 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS441A | 85 | 55 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS443A | 145 | 115 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS449A | 350 | 275 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS461A | 50 | -50 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS466A | 140 | -140 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS511AT | 20 | -20 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS513AT | 50 | -50 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS51T | 40 | -40 | 20 | 4,5…24 | 7,5 | -40…150 | |
| SS541AT | 85 | 55 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS543AT | 145 | 115 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS549AT | 350 | 275 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS561AT | 50 | -50 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SS566AT | 140 | -140 | 20 | 3,8…30 | 7,5 | -40…150 | |
| SR13C-A1 | 180 | 75 | 20 | 3,8…30 | 13 | -40…150 | |
| SR13D-A1 | 115 | 20 | 20 | 3,8…30 | 13 | -40…150 | |
| SR13F-A1 | 390 | 235 | 20 | 3,8…30 | 13 | -40…150 | |
| SR13R-A1 | 85 | -85 | 20 | 3,8…30 | 13 | -40…150 | |
| SR15C-A3 | 180 | 75 | 20 | 3,8…30 | 13 | -40…150 | |
| SR3B-A1 | 90 | -90 | 10 | 4,5…24 | 15 | -40…85 | |
| SR3C-A1 | 150 | 100 | 10 | 4,5…24 | 19 | -40…85 | |
| SR3F-A1 | 400 | 185 | 10 | 4,5…24 | 18 | -40…85 | |
| SR3G-A1 | 350 | 280 | 10 | 4,5…24 | 22 | -40…85 | |
| 103SR11-A1 | 350 | 215 | 20 | 45…5. 5 | 4 | -40…100 | |
| 103SR12-A1 | 345 | 245 | 20 | 6…24 | 10 | -40…100 | |
| 103SR13-A1 | 400 | 250 | 20 | 4,5…24 | 10 | -40…100 | |
| 103SR14-A1 | 90 | 45 | 20 | 4,5…24 | 10 | -40…100 | |
| 103SR17-A1 | 50 | -50 | 20 | 4,5…24 | 10 | -40…100 | |
| 103SR18-1 | 50 | -50 | 20 | 4,5…24 | 10 | -40…100 |
Получение технической информации, заказ образцов, поставка —
e-mail: sensors.
[email protected]
Новая серия миниатюрных концевых выключателей
Новую серию 91MCE концевых выключателей компании Honeywell отличают миниатюрные размеры, невысокая цена и соответствие максимально высоким требованиям, предъявляемым в промышленности.
Сконструированные в компактном 20 мм. корпусе, выключатели 91MCE предназначены для OEM-приложений с ограниченным пространством монтажа. Серия предлагает различные варианты приводов головок и рычагов, соответствует стандартам: IP65, NEMA 1, 4, 12, 13. Срок службы выключателей — 5 млн. операций.
Выключатели Honeywell серии 91MCE предназначены для широкого круга промышленных применений: оборудование машин, оснащение лифтов, эскалаторов, дверей и другое.
Низковольтный датчик температуры/температурный ключ
Компания National Semiconductor выпустила LM26LV — низковольтный микропотребляющий датчик температуры и ключ с двумя выходами.
Уровень температуры переключения может быть предварительно настроен на любую температуру от 0 до 150°С. Встроенный температурный гистерезис сохраняет устойчивость показаний в случае нестабильности температуры.
LM26LV генерирует сигнал в случае достижения подложкой компонента температуры Ttrip. Микросхема возвращается в исходное состояние в случае падения температуры ниже Ttrip-Thyst.
На аналоговом выходе Vtemp устанавливается напряжение, обратно пропорциональное измеренной температуре. При подаче на вход TRIP TEST положительного напряжения (логической единицы), на выходах устанавливаются следующие состояния:
1) цифровые выходы переходят в состяние для тестирования;
2) на выходе Vtemp устанавливается напряжение, соответствующее Vtrip.
Минимальное напряжение питания в 1,6 В позволяет применять микросхему для систем с низким уровнем напряжения питания.
Основные параметры
- Низкое напряжение питания: 1,6 В
- Низкий ток покоя
- Выходы двухтактный (push-pull) и с открытым коллектором
- Широкий диапазон установки точки перехода: 1…150°С
- Линейный выход напряжения Vtemp
- Защита от короткого замыкания по выходу Vtemp
- Точность обеспечивается в диапазоне -50…150°С
Применение
- Портативные приборы
- Беспроводные трансиверы
- Управление батареями
•••
Радио для всех — Собираем недорогой магнитометр на Arduino
Термин «магнитометр» является чем-то вроде неправильного употребления.
Прибор, который мы описываем, производит напряжение, пропорциональное напряженности магнитного поля (B), а не производит выходной сигнал в магнитных единицах. Причина этого двояка. Во-первых, к прибору можно подключить один из нескольких датчиков Холла, каждый со своей чувствительностью. Во-вторых, во многих случаях точное значение B не представляет интереса. Рассмотрим эксперимент, целью которого является определение того, как напряженность магнитного поля уменьшается с расстоянием. Можно было бы построить B-значения в зависимости от расстояния и изучить наклон. В качестве другого примера: при сравнении относительных B-полей магнитов не нужны абсолютные значения B. Что важно в этих экспериментах, так это линейная зависимость между выходным сигналом датчика и B-полем. Магнитометр, описанный в этой статье, предназначен для таких экспериментов. Тем не менее, можно выполнить преобразование напряжения в значения B с помощью эталонного магнитного поля или сравнения с калиброванным датчиком.
Еще одной особенностью прибора является его базовый компьютерный интерфейс, позволяющий проводить эксперименты под управлением компьютера. Далее в этой статье я опишу, как я автоматизировал измерение кривой BH металлического стержня.
РЕАЛИЗАЦИЯ И ОПИСАНИЕ СХЕМЫ
Как показано на рис. 1 , устройство состоит из Arduino Nano, ЖК-дисплея, двух переключателей, преобразователя постоянного тока в постоянный и трех разъемов Molex KK.
РИСУНОК 1. Устройство магнитометра.
На рис. 2 показан датчик Холла Honeywell SS495A и узел, который подключается к печатной плате.
РИСУНОК 2. Датчик Холла Honeywell SS495A.
Схема питается от пятивольтового блока питания. Общий потребляемый ток составляет 60 мА и может питаться от 4-х батареек типа АА или пятивольтового источника питания USB. Диод Шоттки (D1) обеспечивает защиту от обратной полярности. Для учета различных входных напряжений питания в схеме используется регулируемый повышающий DC/DC преобразователь Pololu 791.
Выходное напряжение преобразователя постоянного тока установлено на 6,5 В, которое поступает на контакт V IN на Nano. Встроенный линейный стабилизатор на пять вольт питает остальную часть схемы. Контакты D2-D5, D11 и D12 (20-23, 29, 30) Arduino подключены к ЖК-дисплею 2×16 с подсветкой. Сама подсветка управляется тумблером, подключенным к блоку питания, а потенциометр 10K обеспечивает регулировку контрастности ЖК-дисплея. Переключатель режима управляет тем, как отображается ЖК-дисплей.
Схема цепи.
Режимы описаны далее в статье. Кнопочный переключатель имеет встроенный светодиод, который используется в качестве индикатора включения. Разъем последовательного ввода/вывода обеспечивает доступ к контактам последовательного COM-порта Nano.
ДАТЧИК
Эффект Холла был открыт Эдвином Холлом в 1879 году . На рис. 3 показан принцип.
РИСУНОК 3. Эффект Холла.
Когда проводник, проводящий электричество, помещается в магнитное поле, носители заряда испытывают силу, перпендикулярную как электрическому полю, так и направлению потока.
Это приводит к тому, что носители собираются или «сбиваются в кучу» на одной стороне проводника, что приводит к небольшой разнице напряжений. Это напряжение Холла. Несмотря на то, что в металлических проводниках напряжение Холла чрезвычайно мало, в полупроводниках оно гораздо более выражено. Страница Википедии, посвященная эффекту Холла, служит отличной демонстрацией. В настоящее время датчики на эффекте Холла широко используются в качестве магнитных и токовых датчиков. Бесконтактные измерения переменного тока можно выполнить, намотав измерительную катушку на проводник с током. Переменный ток индуцирует напряжение в приемной катушке, которое затем можно измерить. Это основа трансформаторов тока. Постоянный (постоянный) ток не создает изменяющегося магнитного поля, и трансформаторы тока для этих токов не работают. Однако датчики Холла могут генерировать выходной сигнал в ответ на магнитное поле постоянного тока. Датчики тока на эффекте Холла широко используются там, где резисторы для измерения тока неуместны.
Магнитные датчики Холла доступны в виде интегральных схем, которые объединяют чувствительный элемент и электронику обработки сигналов в одном блоке. Эти датчики доступны с цифровыми и аналоговыми выходами. Цифровой датчик обеспечивает высокий/низкий выходной сигнал, когда воспринимаемое магнитное поле превышает пороговое значение. Некоторые приложения включают магнитные переключатели и измерение скорости вращения машин. Аналоговые датчики на эффекте Холла обычно являются радиометрическими с выходными напряжениями, которые сильно линейны с воспринимаемым магнитным полем, а максимальные значения прямо пропорциональны напряжению источника питания. Поэтому для проведения точных магнитных измерений требуется регулируемый источник питания.
Датчик в нашем магнитометре представляет собой радиометрический аналоговый датчик Honeywell SS495A ( рис. 4 ).
РИСУНОК 4. Датчик Холла Honeywell SS495A.
Чувствительность датчика Холла обычно выражается либо в милливольтах на гаусс (мВ/Гс), либо в милливольтах на миллитесла (мВ/мТл).
Чтобы преобразовать чувствительность из мВ/мТл в мВ/Гс, умножьте значение мВ/мТл на 10. Чувствительность SS495A составляет 3,125±0,125 мВ/Гс при напряжении питания 5 В. Неопределенность в чувствительности несколько велика и составляет 4%. Линейность выше при -1,5%, а зависимость от температуры также мала при ±0,06%/°C. Напряжение источника питания может варьироваться от 4,5 В до 6,5 В, потребляя примерно 6 мА. В схеме LM4040 работает как высокоточный стабилитрон и обеспечивает 4,096 В. Значение резистора R5 таково, что тока достаточно для питания датчика Холла и регулирования стабилитрона LM4040. C1 — это развязывающий конденсатор, обеспечивающий чистоту источника питания. Напряжение 4,096 поступает на контакт V REF на Nano.
Схема печатной платы Eagle.
Поскольку это радиометрический датчик, SS495A выдает выходное напряжение от 0 до 4,096 В. Без приложенного магнитного поля выходное напряжение составляет 2,048 В. При наличии магнитного поля в одном направлении напряжение увеличивается и достигает значения 4,096 В в присутствии сильного магнитного поля.
Когда поле меняется на противоположное, выходное напряжение уменьшается с 2,048 до 0 В в присутствии сильного магнитного поля. Выход SS495A подключен к контакту A0 (5) на Arduino, который является входным контактом ADC0 Nano.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Программное обеспечение достаточно простое. Мы будем использовать библиотеку LiquidCrystal LCD Arduino. Назначение контактов для ЖК-дисплея и аналоговых входов находится в блоке настройки , а выходной сигнал датчика оцифровывается, масштабируется, форматируется и отправляется на ЖК-дисплей в блоке контура .
СЕНСОРНЫЙ КАБЕЛЬ
Датчик SS495A подключается к плоскому ленточному кабелю с трехконтактным разъемом KK, который подключается к печатной плате. Ленточный кабель отделен от стандартного ленточного кабеля. После припайки проводов к штырям датчика термоусадочная трубка с клеевым покрытием надевается на соединения и нагревается. В результате получается прочный, небольшой, водонепроницаемый датчик с гибким соединением с печатной платой.
Процесс сборки показан на рисунке 5 .
РИСУНОК 5. Процесс сборки датчика Холла.
КАЛИБРОВКА
Как упоминалось во введении, цель магнитометра не в том, чтобы обеспечивать измерения в магнитных единицах (т. е. Гаусс), а выходные данные в значениях напряжения. Однако при желании эти значения можно преобразовать в B-значения следующим образом:
где VB — выходной сигнал магнитометра, а KS — чувствительность SS495A. Если имеется профессиональный магнитометр, можно измерить некоторые значения B с помощью обоих инструментов и сравнить.
ДЕМОНСТРАЦИЯ
Чтобы проиллюстрировать полезность магнитометра, он был использован для измерения кривой BH короткого стержня из мягкой стали. На рис. 6 показана установка, состоящая из следующего: опорная плита с двумя прорезями для удержания катушки на месте; люлька для стального стержня; и кронштейн для фиксации датчика Холла на месте.
РИСУНОК 6. Вид с высоты птичьего полета на опорную плиту в сборе.
Катушка состоит из 1313 витков магнитного провода 22 AWG, намотанного на пластиковую катушку размером примерно 2×0,8 дюйма.
На рис. 7 представлена блок-схема электронной установки.
РИСУНОК 7. Блок-схема электронной установки. Обратите внимание на направление тока.
Магнитометр подключается к компьютеру через последовательный порт. Батарея 12 В и программируемая нагрузка постоянного тока BK Precision 8500 используются для подачи постоянного тока от 0 до 3,5 А через катушку. Эта схема постоянного тока необходима для борьбы с эффектами повышения температуры и, как следствие, увеличения сопротивления катушки при больших токах. Нагрузка также контролируется компьютером. Чтобы изменить направление тока через катушку, я использовал Arduino Micro для активации реле DPDT, подключенного для изменения полярности. Он подключен к третьему последовательному порту на компьютере. Физический обзор показан на рисунке 8 .
РИСУНОК 8. Полная экспериментальная установка.
Сценарий MATLAB управляет сбором данных. Он изменяет ток от 0 А до 3,5 А с шагом 100 мА. Затем он уменьшает ток с шагом 100 мА, пока ток не станет равным нулю. Затем скрипт активирует реле для изменения полярности, а затем оно увеличивает и уменьшает ток, как и раньше.
На рис. 9 показан результат автоматического измерения, выполненного с помощью описанной установки.
РИСУНОК 9. Экспериментальная кривая BH. Отдельные пути обозначены цветом для ясности.
Есть пять путей. P 1 — начальная намагниченность стержня. B увеличивается линейно с H , но около H = 0,5×105 ат/м стержень насыщается, и B не увеличивается при увеличении H.
Затем H уменьшается ( P 2 ), но, поскольку магнитные домены стержня были перестроены во время P 1 , B не следует по тому же пути во время P 2 , как это было в P 1 .
Когда H достигает 0, остается остаток B. Затем направление H меняется на противоположное ( P 3 ) и величина B увеличивается до тех пор, пока стержень не насыщается при H = 0,5×10 5 ат/м.
Когда величина H уменьшается, кривая соответствует P 4 . При H = 0 в стержне снова имеется остаток B.
Наконец, когда полярность H меняется на противоположную и амплитуда увеличивается, кривая повторяет P 5 . Крупный план кривой BH вокруг начала координат показан на рисунке 10 .
РИСУНОК 10. Крупный план кривой BH вокруг начала координат, показывающий коэрцитивную силу и удерживающую способность.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В этой статье мы описали магнитометр на основе эффекта Холла. В нем используется недорогой аналоговый датчик Холла, Arduino и ЖК-дисплей. Линейность магнитометра удивительно хороша по сравнению с коммерческим магнитометром. Магнитометр может управляться вручную или производить измерения под управлением компьютера. Затем я использовал магнитометр в управляемой компьютером установке для измерения кривой BH небольшого образца магнитного материала.
Детали
Description | Manufacturer | Manufacturer Part |
15-pin Female Header for Nano | TE Connectivity AMP Connectors | 1-534237-3 |
16-pin Receptable for LCD | TE Connectivity AMP Connectors | 1-534237-4 |
Aluminum Board Standoffs | Keystone | 8403 |
Arduino Nano | Arduino | A000005 |
Backlight Toggle Switch | NKK Switches | A11JP |
Brightness Control | Suntan | TSR-3386U |
Capacitor (0. | KEMET | C330C104K2R5TA |
DC-to-DC Converter | Pololu | 791 |
LCD Display | Newhaven Display | NHD-0216XZ-FSW-GBW |
LCD Standoffs | RAF Electronic Hardware | 2057-440-AL |
Metal Screws (No. 4) |
|
|
Mode Switch | SparkFun | COM-10439 |
Nylon Board Standoffs | Keystone | 1902F |
Nylon Screws (No. 4) |
|
|
Power Supply Connectors | Molex | 22232021 |
Resistor (100) | Stackpole | CF14JT100R |
Resistor (10K) | Stackpole | CF14JT10K0 |
Resistor (120) | Stackpole | CF14JT120R |
Resistor (680) | Stackpole | CF14JT680R |
Reverse Polarity Protection Diode | Diodes Incorporated | 1N5819-T |
Sensor Head | Honeywell | SS495A |
Sensor Input/Output Connectors | Molex | 22232031 |
Serial Input/Output Connectors | Molex | 22232041 |
Voltage Reference | Texas Instruments | LM4040DIZ-4. |
1μ)
1/NOPB
DOWNLOADS
download
Ханивелл | SS495A — Datasheet PDF & Tech Specs
- Home
- All categories
- Electrical and Electronic Components
- Sensors and Transducers
- Sensors
- Hall Effect Sensors
Overview
| Lifecycle | Active |
|---|---|
| ЕС RoHS | Да |
| Версия RoHS | 2011/65/EU, 2015/863 |
| ECCN | EAR99 |
| Automotive | No |
| Supplier Cage Code | 1SY54 |
| HTSUSA | 85423 |
| Schedule B | 85423 |
| PPAP | No |
| Сертифицировано AEC | № |
| Путь таксономии | Электрические и электронные компоненты > Датчики и преобразователи > Датчики > Датчики Холла Start Parametric Search |
Datasheet
Download supplier datasheet
PDF Download
Datasheet Preview
Revision date:
20 MAY 202211 MAY 202103 DEC 202019 JUN 201815 MAR 201703 DEC 201228
| Дистрибьютор | 80023 | Arrow North America | Buy |
|---|---|---|---|
| Verical | Buy | ||
| Allied Electronics | Buy | ||
Onlinecomponents. com | Buy |
Package
Basic Package Type
Сквозное отверстие
Фамилия упаковки
Н/Д
Упаковка поставщика
Н/Д
Описание упаковки
Н/Д
Форма свинца
через отверстие
Количество выводов
3
TAB
N/R
Длина упаковки (MM)
4.06
Ширить упаковки (MM)
4.06
Ширить упаковки (мм)
4.06
.
3
Высота сидячей плоскости (мм)
5,83
ПИНА ПИНА (ММ)
1,27
Диаметр пакета
0
ОТДЕЛ.0019
JEDEC
N/A
Производство
MSL
N/R
Максимальный рефвоол.
Максимальная температура волны (°C)
От 250 до 260
Время пайки волной припоя (сек)
3
Температура волны. Источник
Свинцовая отделка (покрытие)
Н/Д
Материал нижнего покрытия
Н/Д
Материал основания клеммы
N/A
Parametric
Product Line
—
Minimum Storage Temperature
°C
Maximum Storage Temperature
°C
Output Driver
—
Topology
—
Модель
—
Тип выхода
—
Максимальное выходное напряжение
В
Минимальное выходное напряжение
В
Линейность
—
Response Point List
—
Maximum Rise Time
ns
Minimum Rise Time
ns
Maximum Fall Time
ns
Minimum Fall Time
ns
Supplier Temperature Grade
—
Рабочее напряжение питания
5|9 В
Классификация модулей/ИС
ИС
Типичное время падения выходного напряжения
мкс
Максимальный ток питания
8700uA
Maximum Power Dissipation
mW
Magnetic Type
Ratiometric
Minimum Magnetic Sensor Release Point
Gs
Typical Magnetic Sensor Hysteresis
Gs
Maximum Magnetic Sensor Operating Point
Gs
Maximum Operating Напряжение питания
10,5 В
Максимальный выходной ток
10 мА
Минимальная рабочая температура
-40°C
Maximum Operating Temperature
150°C
Minimum Operating Supply Voltage
4.
5V
Typical Operating Supply Voltage
5|9V
Crosses
Interested in More Free Data?
Найдите аналог по форме и функциям от другого производителя, а также подходящие обновления и понижения и многое другое.
Получить бесплатную пробную версию
Нет кредитной карты. Без комментариев. Просто больше бесплатных данных
Risk
Заинтересованы в дополнительных бесплатных данных?
Легко идентифицируйте компоненты, подверженные риску, и получайте представление о состоянии жизненного цикла электронных компонентов, нескольких источниках, доступных запасах и прогнозируемых данных о количестве лет до окончания срока службы. Изучите комплексное решение для стратегического управления устареванием и прогнозирования запасных частей уже сегодня.
Получить бесплатную пробную версию
Нет кредитной карты. Без комментариев.
Просто больше бесплатных данных
Как использовать датчик Холла с Arduino?
В этом проекте мы узнаем о датчике Холла, о том, как работает интегральная схема на эффекте Холла, о блок-схеме типичной микросхемы на эффекте Холла и о том, как связать датчик Холла с Arduino. Кроме того, я покажу вам, как управлять реле с помощью датчика Холла и Arduino.
[adsense1]
Outline
Введение
Если вы помните Учебное пособие по датчику потока воды Arduino , которое мы реализовали ранее, основным компонентом датчика расхода воды является интегральная схема на эффекте Холла.
Датчик Холла работает по принципу эффекта Холла. Проще говоря, датчик Холла или ИС обнаруживает движение, положение или изменение напряженности магнитного поля постоянного магнита, электромагнита или любого ферромагнитного материала.
ИС на эффекте Холла представляют собой бесконтактные переключатели с магнитным управлением. Они используются в самых разных областях, таких как автомобили, компьютеры, системы управления, системы безопасности и т.
д.
[adsense2]
Итак, в этом проекте я расскажу об микросхеме на эффекте Холла A11004, о том, как работает этот датчик на эффекте Холла, и, наконец, о том, как подключить датчик на эффекте Холла к Arduino.
Краткая информация о датчике Холла
Как упоминалось ранее, датчик Холла представляет собой магнитный переключатель с бесконтактным срабатыванием. ИС на эффекте Холла, на которой я сосредоточусь в этом проекте, — это A1104 от Allegro Micro Systems. Он доступен в 3-контактных корпусах SIP, а также в корпусах SOT23.
На изображении выше показана микросхема на эффекте Холла A1104, используемая в этом проекте. Он основан на технологии BiCMOS, которая сочетает в себе преимущества технологий Bipolar и CMOS.
Блок-схема датчика Холла
Основными компонентами микросхемы на эффекте Холла A1104 являются: регулятор напряжения, устройство Холла, усилитель слабого сигнала, триггер Шмитта и выходной NMOS-транзистор. На следующем изображении показана блок-схема этой микросхемы на эффекте Холла.
Выводы датчика Холла A1104
Прежде чем перейти к работе микросхемы на эффекте Холла, позвольте мне дать обзор выводов микросхемы на эффекте Холла A1104. Микросхема на эффекте Холла A1104 имеет три контакта: VCC, GND и OUT.
- VCC (1): источник питания ИС. от 3,8В до 24В.
- GND (2): Земля.
- OUT (3): Выход микросхемы.
На следующем рисунке показаны выводы микросхемы на эффекте Холла A1104.
Работа датчика Холла
Элемент Холла или устройство Холла (иногда называемое активной зоной) представляет собой небольшой лист полупроводника. Это представлено в виде следующего изображения.
Когда на VCC подается постоянное напряжение, через лист полупроводника протекает небольшой, но постоянный ток. При отсутствии магнитного поля напряжение V HALL , измеренное по ширине элемента Холла (полупроводникового листа), будет примерно равно 0 В.
Если элемент Холла подвергается воздействию магнитного поля таким образом, что магнитный поток магнитного поля перпендикулярен току, протекающему через лист, выходное напряжение V HALL прямо пропорционально силе магнитного поля. поле.
Типы датчиков Холла
В зависимости от ориентации и характеристик активной области (элемента Холла) датчики Холла можно разделить на три типа.
- Планарное устройство Холла
- Устройство вертикального зала
- 3D-устройство Холла
В планарных устройствах Холла силовые линии магнитного поля должны проходить перпендикулярно через активную область для оптимальной работы переключателя. Здесь активная область параллельна фирменной лицевой стороне ИС, то есть лицевой стороне, отмеченной номером детали производителя.
Что касается устройства вертикального зала, то его чувствительные области могут располагаться на верхнем, правом или левом боковых краях.
Наконец, 3D-устройство Холла может обнаруживать магнитное поле при приближении к магниту с любого направления.
ПРИМЕЧАНИЕ: При работе с датчиком Холла важно помнить, что как напряженность магнитного поля, так и полярность (север или юг) одинаково важны. Датчик Холла будет переключаться только в том случае, если на него воздействует достаточная плотность магнитного потока, а также правильная полярность.
Датчик Холла может быть чувствителен либо к северному, либо к южному полюсу, но не к обоим сразу.
Взаимодействие датчика Холла с Arduino
Теперь, когда мы немного узнали о датчике Холла, позвольте мне рассказать вам о шагах взаимодействия датчика Холла с Arduino.
Как обычно, я реализую две схемы: одна — базовое руководство по подключению датчика Холла к Arduino, а вторая — прикладная схема, в которой я буду управлять реле с помощью датчика Холла и Arduino.
Необходимые компоненты
Компоненты, необходимые для обеих этих цепей, указаны ниже.
- Arduino UNO [Купить здесь]
- A1104 ИС на эффекте Холла
- Резистор 10 кОм
- Светодиод
- Резистор 1 кОм
- Релейный модуль 5 В
- Мини-макет
- Соединительные провода
Руководство по подключению датчика Холла к Arduino
На следующем рисунке показаны необходимые соединения между Arduino UNO и микросхемой на эффекте Холла A1104.
Код
Рабочий
Если вы обратите внимание на принципиальную схему, соединения довольно просты. Контакты VCC и GND микросхемы на эффекте Холла, т. е. контакты 1 и 2 на фирменной лицевой стороне, подключены к +5 В и GND Arduino.
На выводе OUT микросхемы на эффекте Холла установлен ВЫСОКИЙ уровень с помощью резистора 10 кОм.
Всякий раз, когда магнитное поле помещается рядом с ИС на эффекте Холла, выходной сигнал ИС на эффекте Холла становится НИЗКИМ. Это изменение обнаруживается Arduino и, соответственно, активирует светодиод.
