Mágneses polaritásérzékelő áramkör hall effekt érzékelő segítségével

Mindannyian tudjuk, hogy minden mágnesnek két polaritása van, azaz az Északi-sark és a Déli-sark, legyen az neodímium, gyűrűs vagy tárcsamágnes. Azt is tudjuk, hogy a mágnes ellentétes pólusai vonzzák és ugyanazok a pólusok taszítják. De nehéz megmondani, hogy melyik a déli pólus és melyik az északi pólus, ezért a mágnes pólusainak észleléséhez itt egy egyszerű áramkört építünk.

Ebben a projektben mágneses polaritás-érzékelőt fogunk építeni a Hall-érzékelő és a LED-ek segítségével. Itt két Hall Effect szenzort használnak az északi és a déli sark észlelésére, és ezek az érzékelők ellentétes irányban vannak összekötve. Az egyik érzékelő észleli az északi, egy másik érzékelő a déli sarkot. Két LED-et használnak a mágnes északi és déli sarkának jelzésére.

Szükséges alkatrészek

• A3144 Hall-effektus érzékelő (2)
• LED (2)
• 7805 feszültségszabályozó
• Kondenzátor (0,1 µf és 10 µf)
• 10k ellenállás (2)
• Jumper huzalok
• Kenyérlemez

Mielőtt továbblépnénk, megismerjük a Hall Effect és a Hall Effect szenzorokat.

Mi a Hall-effektus?

A Hall-effektus a mágneses tér mozgó töltésével függ össze. A gyakorlati megértéshez csatlakoztasson egy elemet egy vezetékhez, amint az az a) képen látható. Az áram (i) az akkumulátor pozitívról negatívra indul át a vezetőn.

Az elektronok (e ^-) áramlása ellentétes az áram irányával, azaz az akkumulátor negatív pólusától a vezetőn át az akkumulátor pozitív pólusáig. Ebben a pillanatban, amikor megmérjük a vezető közötti feszültséget az alábbi (b) kép alatt látható módon, akkor a feszültség nulla lesz, azaz a potenciálkülönbség nulla lesz.

Most hozzon mágnest és hozzon létre mágneses teret a vezető között, mint az alábbi kép (c).

Ebben a helyzetben, amikor feszültséget mérnek a vezetőn, akkor némi feszültség alakul ki. Ezt a kialakult feszültséget „Hall-feszültségnek ” hívják, és ezt a jelenséget „ Hall-effektusnak ” nevezik.

Hall Effect Sensor

A Hall Effect sensor egy kisméretű mikroelektromechanikus rendszer (MEMS) eszköz mágneses mezők detektálására és mérésére. Ezek az érzékelők képesek észlelni a mágneses mező változását, például a fluxust, az erőt és az irányt. Amikor az érzékelő körül a mágneses fluxus sűrűsége a mágnes hatására megváltozik, az érzékelő észleli azt, és kimeneti feszültséget generál, és ennek a kimeneti feszültségnek köszönhetően a mágnes érzékelőhöz csatlakoztatott LED alacsony és magas állapotot vált. Ebben a projektben a Hall Effect szenzorokat használjuk az északi és a déli pólus észlelésére.

Korábban már összekapcsoltuk a Hall-érzékelőt az Arduino-val és a Raspberry pi-vel, és kevés olyan projektet készítettünk, amely a Hall-érzékelőt használta, mint a digitális sebességmérő, a mágneses ajtóriasztó stb.

Kördiagramm

Az alábbiakban bemutatjuk a mágneses polaritás detektor kapcsolási rajzát. Itt két Hall-effektus-érzékelőt használnak a mágnes északi és déli sarkának detektálására. Két LED-et használnak az északi és déli pólus jelzésére. A mágneses érzékelők pozitív csapjai a 7805 feszültségszabályozó OUT-csatlakozójához, a mágneses érzékelők negatív csapjai pedig a 7805-ös szabályozók GND-jéhez csatlakoznak. A LED-ek a mágneses érzékelő OUT csatlakozójához vannak csatlakoztatva. Két felhúzási ellenállás van összekötve a mágneses érzékelők OUT és pozitív csapjai között.

A mágneses polaritás-érzékelő áramkör hardvere így nézett ki:

A mágneses polaritás detektor tesztelése

Az áramkör csatlakoztatása után, a fenti képen látható módon, 9 V-os akkumulátorral táplálja a beállítást. Kezdetben a LED-ek magas állapotban lesznek. Most hozzon közelebb egy mágnest a mágnes érzékelőkhöz, ha a déli sarkot a vörös LED közelébe hozza, akkor az az alábbi ábra szerint kikapcsol

És ha az északi sarkot a zöld LED közelébe hozza, az azt jelzi, hogy kialszik:

Így készítheti el saját mágneses polaritásérzékelőjét.

A teljes működő videó az alábbiakban található.