Датчик холу

Датчик дощу, датчик рівня рідини, датчик температури - він же термометр. Начебто все ясно: датчик дощу показує наявність дощу, датчик рівня рідини - показує, як не дивно, рівень рідини; термометр - від грец. - тепло і вимірювати, показує температуру. Але ось що за дивна назва: датчик Холла?

Справа була ще в 19-му столітті. Американський фізик Едвін Холл виявив дивну річ. Він взяв пластинку золота і став пропускати через неї постійний струм. На малюнку ця платівку я зазначив з гранями ABCD.

Так ось, коли він пропускав постійний струм через межі D і B, він підніс перпендикулярно платівці постійний магніт. І знаєте що він виявив? Різниця потенціалів на гранях А і C! Або простіше сказати, напруга, що вимірюється в Вольтах ;-). Цей ефект і назвали на честь цього вченого.

Як тільки чухнулі цю фішку, стали робити радіоелементи з цим ефектом. Щоб не морочитися з назвою, назвали на честь того, хто відкрив цей ефект - на честь Холла. Тому радіоелементи, засновані на ефекті Холла, називають датчиками Холла.

Про чого ж залежить напруга на гранях А і С? В основному від магнітного поля, що створюється або постійним магнітом, або електромагнітом; товщиною пластинки, а також силою струму, що протікає через саму платівку. Завдяки цим параметрам за допомогою датчика Холла були побудовані прилади, що дозволяють заміряти силу струму в провіднику, наприклад, струмовимірювальні кліщі. у цілому самого проводу, а також прилади, за допомогою яких можна заміряти напруженість магнітного поля. Датчики холу, використовувані в цих приладах називають лінійними. так як напруга Холла прямо пропорційно вимірюється параметрами.

Розробники на цьому не зупинилися. Як тільки настала ера цифрового елек тронік в один корпус разом з датчиком холу стали поміщати різні логічні елементи. В результаті промисловість стала випускати датчики холу для цифрової електроніки. В основному такі датчики діляться на три види:

- Уніполярні. Реагують тільки на один магнітний полюс. На протилежний магнітний полюс не звертають ніякої уваги. Тобто підносимо наприклад південний полюс магніту, датчик спрацював. На північний магнітний полюс йому наплювати.

- Біполярні. Тут вже цікавіше. Підносимо магніт одним полюсом - датчик спрацював і продовжує працювати навіть тоді, коли ми прибираємо магніт від датчика. Для того, щоб його вимкнути, нам треба подати на нього іншу полярність магніту.

- Омніполярние. Цим датчикам по барабану на який полюс включатися і вимикатися. Нехай буде хоч південний або північний.

Давайте розглянемо роботу цифрового біполярного датчика Холла марки SS41. Виглядає наш підопічний ось так:

А ось тут можна скачати даташит на цей датчик: (натисніть сюди). Отже, на першу ніжку подаємо плюс, на другу - мінус, а з третьої ніжки вже знімаємо сигнал логічної одиниці або нуля.

Для цього давайте зберемо найпростішу схемку: простий світлодіод на 3 Вольта, токоогранічительний резистор на 1КілоОм і, звичайно ж, сам датчик Холла.

Тепер чіпляємося до нашої схеми від Блоку харчування. виставивши на ньому 5 Вольт. Мінус на середній висновок, а плюс - на перший.

У мене під рукою виявився ось такий магнітик:

Щоб не переплутати полюса, я помітив паперовим цінником один з полюсів магніту. Який саме - я не знаю, бо не маю компаса, за допомогою якого можна було б взнати північний і південний полюс.

Як тільки я підніс магнітик "червоним" полюсом до датчика холу, то у мене светодіодик відразу перестав горіти

Перевертаю магнітик іншим полюсом і вуаля!

Якщо магнітик не перевертається, тобто не міняти полюса, то у нас світлодіод також залишиться згаслим, тому як датчик у нас біполярний.

Чим же так гарні датчики Холла? Якщо дотримуватися нормальні робочі значення напруги і струму, то теоретично датчика вистачить на нескінченне число включень-виключень. Там немає електромеханічного контакту, який би зношувався, на відміну від геркона. Використовуйте на здоров'я датчики Холла в своїх електронних дрібнички ;-)