bollwerkessen

• Introduktion
• Sensorn
• Specialtyp
• Standardtyp
• Hur fungerar det här?
• Testuppställning
• Material som behövs
• Hårdvara
• Mjukvara
• Mjukvara
• Anslutning av Hall-effekt-Sensor till Arduino
• Testprogram
• Detektering av om en magnet är i närheten
• Koppling av en lysdiod med en magnet
• Det sista

Introduktion

För en tid sedan upptäckte jag Hall-effekt-sensorer hos en elektronikhandlare till ett oslagbart pris. Så jag beställde några av dem, för 1,95€ för 10 st. kan man inte göra fel.

Medan jag väntade på paketet tänkte jag på vad jag skulle kunna använda dessa sensorer till. Sensorn

Den hallsensor HAL510UA-E-1-A-2-00 från Micronas som jag beställde är en unipolär sensor. Det märkliga med den här sensorn är att den inte finns med i något datablad från Micronas. Den enda referens som kan hittas anger att typerna med temperaturområdena ”C” och ”E” har upphört att tillverkas, och det är just dessa typer som återförsäljaren erbjuder.
Av denna anledning kan jag inte ta något ansvar för den information som ges här.

1. Specifikation av magnetiska parametrar vid TJ 25°C till 100°C, VDD=3,8 V till 24 V.
   De typiska värdena gäller för VDD=12 V.
   Fungerar med statiska och dynamiska magnetfält upp till 10 KHz.
   

   Grupp 1: Speciell typ

   TJ (°C)	BOn (mT)			BOff (mT)			Hyst (mT)
   	min	typ	max	min	typ	max	min	typ	max
   -40	15,2	19,2	22	14,2	17	21,2	0,4	2,1	3
   25	16	18	20	15	17	19	0,4	1	3
   100	15	17	19	14	16	18	0,3	1	3

   Grupp 2: Standardtyp

   TJ (°C)	BOn (mT)			BOff (mT)			Hyst (mT)
   	min	typ	max	min	typ	max	min	typ	max
   -40	15,2	19,2	22	14,2	17	21,2	0,4	2,1	3
   25	15	18	21	14	17	20	0,4	1	3
   100	14	17	20	13	16	19	0,3	1	3

   De parametrar som anges ovan är mätgränser.

Hur fungerar detta?

Hall-effektsensorn fungerar enligt Hall-effektprincipen, som är uppkallad efter fysikern Edwin Hall, som publicerade sin upptäckt 1879. Effekten innebär att när en strömförande ledare befinner sig i ett magnetfält induceras en elektrisk spänning. Spänningen faller vinkelrätt mot strömriktningen i ledaren. Denna spänningsförändring kan nu användas för att avgöra om sensorn är nära en magnet eller inte. Med hjälp av Arduino eller en annan mikrokontroller kan denna spänningsändring utvärderas; på Arduino är en av avbrottsstiften lämplig för detta. Den grundläggande driften av en Hall-effektsensor som är ansluten till Arduino visas i blockdiagrammet nedan.

En Hall-effektsensor är en komponent som reagerar på förändringar i magnetfältet. Det finns ett antal olika typer av hallsensorer, varav vissa lämpar sig bättre för vissa tillämpningar än andra. För tillämpningar där detektionshastigheten inte är kritisk kan enkla Hall-effekt-sensorer som Allegro A3144E användas. För tillämpningar som kräver hög detektionshastighet, t.ex. hastighetsmätningsapparater, bör man också använda snabba Hall-effekt-sensorer som Micronas HAL509- eller HAL502-sensorer.
För övrigt finns Hall-effekt-sensorer i olika utföranden, t.ex. unipolära, bipolära och latch-sensorer samt digitala och analoga sensorer.

• Unipolär: Givaren reagerar endast på en polaritet av magnetfältet (nord- eller sydpol).
• Bipolär: Givaren reagerar på båda polariteterna av magnetfältet (nord- och sydpol).
• Latch: Givaren reagerar endast på växelvis polaritet av magnetfältet.
• Analog: Sensorn ger en linjär spänning som motsvarar fältstyrkan.
• Digitalt: Sensorn ger antingen hög eller låg nivå

Testuppsättningen

Endast ett fåtal komponenter behövs för testuppsättningen. Punkterna 1 och 5 i listan ingår endast för att komplettera.

Material som behövs

Hårdvara:

1. Arduino eller en Arduino-klon (t.ex. Freeduino) eller en hemmabyggd Arduino
2. En Hall-effekt-sensor, t.ex. HAL510UA-E-1-A-2-00 från Micronas, som kan fås mycket billigt.
3. En liten magnet.
4. Ett motstånd på 10 KOhm.
5. Ett 9V-batteri med batteriklämma.
6. Kopplingskablar och ett brödbord.

Mjukvara:

Arduino IDE

Anslutning av hallsensorn till Arduino

Anslutning av hallsensorn till Arduino är mycket enkel. Sensorns VCC-stift är ansluten till Arduinos 5 V-stift. Sensorns GND-stift är ansluten till Arduinos GND-stift. Hallsensorns Vout-signal är ansluten till en avbrottsstift (digital stift 2) på Arduino. Anslut dessutom ett motstånd på 10 kOhm mellan VCC- och Vout-stiftet på hallsensorn. Detta används för att dra Hall-effektsensorns utgång till 5V. Anslutningarna görs enligt följande diagram (etiketterna på hallsensorn pekar i din riktning):

Testprogram

Upptäck om det finns en magnet i närheten

När hallsensorn har anslutits till Arduino måste du nu ladda upp koden, kopiera koden ovan in i Arduino IDE genom att använda Copy & Paste. Arduino-koden som används känner av när en magnet förs nära hallsensorn. Denna mycket enkla skiss använder Arduinos avbrottstift 0 (digitalt stift 2).

Varje gång Hallsensorn upptäcker en magnet, ger den ut en LO-nivå (0 V) på Vout-stiftet, vilket gör att Arduino utlöser ett avbrott vid den fallande flanken och funktionen detectMagnet anropas. Detta ger sedan ut ett meddelande till den seriella porten. Skärmbilden visar den seriella monitorn som skickar ut meddelandet ”Magnet detected” när en magnet förs nära sensorn.

Växlar lysdiod med en magnet

Det sista

Slutligt vill jag räkna upp några idéer som en Hallsensor kan användas till.

• Dörr- och fönsterlarm
• Pedometer för cykel
• Kontaktlös brytare
• Vindhastighetsmätare

Det var allt för tillfället, jag hoppas att den här informationen är användbar för den ena eller den andra. Och ha roligt när du experimenterar.

Då kretsarna och programmen som visas är endast avsedda att hjälpa till med grundläggande förståelse, kan jag inte garantera att de fungerar.
Som vanligt kan jag inte ta något ansvar för skador som orsakats av användningen av de kretsar och program som publiceras här.

Alla varumärken och varumärken som nämns och skyddas av tredje part omfattas utan inskränkning av bestämmelserna i respektive gällande varumärkeslagstiftning och äganderätten för respektive registrerade ägare. Att ett varumärke bara nämns innebär inte att det inte är skyddat av tredje parts rättigheter!