Vous recherchez peut-être un appareil qui vous permet de détecter les champs magnétiques à proximité, ou de l'utiliser comme interrupteur sans contact, pour les applications nécessitant une protection contre l'eau, etc. Dans ce cas, vous pouvez utiliser Capteurs à effet HalCelui que je vais vous montrer tout ce que vous devez savoir pour l'intégrer à vos futurs projets avec Arduino. En fait, si vous allez les utiliser avec des aimants en néodyme, les applications que vous pouvez en tirer sont nombreuses.
La connexion de ce type d'appareil est très simple, comme vous pouvez le voir. De plus, ce sont des composants électroniques très bon marché et que vous pouvez facilement trouver dans de nombreux magasins spécialisés ou en ligne. Si vous voulez en savoir plus, vous pouvez continuer à lire ...
L'effet Hall
Son nom vient du premier découvreur, le physicien américain Edwin Herbert Hall. le effet Hall C'est le phénomène physique qui se produit lorsqu'un champ électrique apparaît en raison de la séparation des charges électriques à l'intérieur d'un conducteur à travers lequel un champ magnétique circule. Ce champ électrique (champ de Hall) aura une composante perpendiculaire au mouvement des charges et à la composante perpendiculaire du champ magnétique appliqué. De cette manière, entre autres, la présence de champs magnétiques peut être détectée.
En d'autres termes, lorsqu'un courant traverse un conducteur ou un semi-conducteur et qu'il y a un champ magnétique à proximité, il est vérifié qu'un force magnétique dans les supports de charge qui les regroupe dans le matériau. C'est-à-dire que les porteurs de charge vont dévier et s'agglomérer d'un côté du conducteur / semi-conducteur. Comme vous pouvez l'imaginer, cela provoque une variation de potentiel électrique dans ce conducteur / semi-conducteur, produisant ce champ électrique perpendiculaire au champ magnétique.
Qu'est-ce qu'un capteur à effet Hall?
Par conséquent, une fois que vous savez comment fonctionne l'effet Hall, vous pouvez parler des composants ou Capteurs à effet Hall qu'ils sont capables de profiter de ce phénomène pour une application pratique. Par exemple, avec eux, vous pouvez effectuer des mesures d'un champ magnétique.
Ces éléments sont largement utilisés dans de nombreux projets électroniques et appareils fréquemment utilisés. Par exemple, dans les véhicules, vous pouvez les trouver dans certains systèmes de sécurité, pour mesurer la position de l'arbre à cames dans le moteur, pour mesurer les vitesses des fluides, détecter les métaux, etc.
La bonne chose à propos de ce type de capteurs à effet Hall, contrairement aux autres, est que pas besoin de contact. Autrement dit, ils peuvent effectuer ces tâches à distance, en plus d'être totalement immunisés contre le bruit électronique, la poussière, etc., de sorte qu'ils sont assez durables et fiables dans leurs mesures. Cependant, leur portée est limitée, car ils doivent être à une certaine distance du champ généré pour pouvoir le capturer.
Types
Dans les capteurs à effet Hall, vous pouvez trouver deux types de base:
- Analogique: ce sont des appareils très basiques, avec une broche ou une sortie qui délivreront un signal proportionnel à l'intensité du champ magnétique qu'ils captent. Autrement dit, ils sont similaires à capteur de température, à la tension, et d'autres capteurs que nous avons détaillés dans ce blog.
- Numérique: dans le cas des numériques, ils sont beaucoup plus basiques que les analogiques. Puisqu'ils ne délivrent pas une sortie proportionnelle au champ, ils donnent une valeur de tension élevée s'il y a un champ magnétique et faible s'il n'y a pas de champ magnétique. Autrement dit, ils ne peuvent pas être utilisés pour mesurer des champs magnétiques comme analogiques, simplement pour détecter leur présence. De plus, ces chiffres peuvent être divisés en deux sous-catégories supplémentaires:
- Verrouillage: ceux de ce type sont activés à l'approche et conservent leur valeur à la sortie jusqu'à l'approche du pôle opposé.
- Commutateur: dans ces autres, la sortie ne sera pas maintenue, ils sont désactivés lorsque le pôle est retiré. Il n'est pas nécessaire de rapprocher le pôle opposé pour que la sortie change ...
Je vous conseille d'utiliser aimants en néodyme, ils sont les meilleurs pour que ces capteurs à effet Hall fonctionnent bien.
Si vous recherchez un capteur de type analogique, une bonne option peut être Capteur Hall 49E. Avec lui, vous pouvez détecter la présence de champs magnétiques et les mesurer également. Par exemple, vous pouvez mesurer des champs magnétiques proches, fabriquer un tachymètre à l'aide d'un aimant pour mesurer les révolutions par minute d'un axe ou d'une vitesse, détecter lorsqu'une porte s'ouvre ou se ferme avec un aimant, etc. Ce capteur peut être trouvé dans plusieurs magasins pour quelques centimes, ou pour autre chose si vous le souhaitez monté sur un PCB avec tout ce dont vous avez besoin dans un module prêt à l'emploi avec Arduino:
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En outre, si ce que vous recherchez est numérique, alors tu peux acheter Capteur à effet Hall A3144, qui est également du type interrupteur, c'est-à-dire qu'il ne sera pas nécessaire de changer de pôle. De cette façon, vous pourrez détecter la présence d'un objet métallique, ou s'il y a ou non un champ magnétique, et même créer un compteur RPM comme dans le cas précédent. C'est aussi facile à trouver, et c'est aussi bon marché ou plus que le précédent, à la fois en vrac et en module:
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- Acheter le module KY-003 avec effet Hall A3144
Dans le cas de l'analogique, vous devez consulter la fiche technique du modèle que vous avez acheté. Pour exemple, dans le 49E Vous trouverez un graphique de la façon dont le champ magnétique peut être mesuré et il vous aidera à créer la formule que vous devrez ensuite implémenter dans le code source Arduino pour calculer la densité du flux magnétique détecté (mT). Dans le cas du 49E ce serait: B = 53.33V-133.3, en raison de la plage magnétique et de la tension qu'il peut délivrer à sa sortie ...
Ce qui est commun pour le numérique et l'analogique est le nombre de broches dont il dispose (brochage), dans les deux cas, c'est 3. Si vous placez le capteur Hall avec sa face face à vous, c'est-à-dire avec la face avec les inscriptions face à vous, alors la broche de gauche sera 1, la centrale sera 2 et le celui à votre droite 3:
- 1: sur le 49E et l'A3144 se trouve la broche d'alimentation 5V.
- 2: l'unité de contrôle est reliée dans les deux cas à GND ou à la masse.
- 3: dans les deux cas, c'est la sortie, c'est-à-dire celle qui mesure ou détecte le champ magnétique, générant une tension à travers elle. N'oubliez pas qu'en numérique il ne prendra que deux valeurs, haute ou basse, tandis qu'en analogique vous pouvez appliquer la formule précédente pour savoir comment ce champ est détecté ...
Intégration du capteur à effet Hall avec Arduino
Une fois que vous avez vu comment cela fonctionne et ce que vous devez savoir sur ce capteur à effet Hall, avec le brochage décrit, vous devriez déjà savoir comment il est connectez-vous à votre carte Arduino. Dans ce cas, il se connectera comme ceci:
- Vous savez déjà que la broche 1 doit être connectée à la sortie de tension 5V de l'Arduino pour pouvoir l'alimenter, à la fois dans le cas du numérique et de l'analogique.
- La broche centrale ou 2, vous devez la connecter à GND ou à la masse de votre carte Arduino.
- Dans le cas de la broche 3, cela varie selon que ce soit pour une broche analogique ou numérique:
- Analogique: connectez directement la broche 3 du capteur Hall à l'une des entrées analogiques de votre carte Arduino.
- Numérique: vous devez relier les broches 1 et 3 avec une résistance pull-up, par exemple 10K pour que le circuit fonctionne correctement avec l'A3144. D'autres modèles peuvent avoir besoin de valeurs de résistance différentes ... Une fois que vous en tenez compte, vous pouvez connecter la broche 3 à une entrée numérique de votre carte Arduino.
Peu importe le numéro de l'entrée de la carte à laquelle vous l'avez connectée, rappelez-vous simplement le numéro puis créez correctement le code source pour que votre projet fonctionne. Dans ce cas, il y aura également des différences entre le fait que vous ayez opté pour l'analogique ou le numérique:
- Le code simple pour le analogique est la suivante:
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); }
- Le code simple pour le numérique serieuse:
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); } }
J'espère que ce guide vous a aidé ...