Hallovo čidlo – funkce, princip, použití

Jak funguje hallovo čidlo neboli hallovka? K čemu se hallovka používá a jak ji využiješ při bastlení? Přečti si u nás na blogu.
hall_cidlo

Hallovo čidlo, Hallův senzor, Hallova sonda nebo také hallovka – všechna tyto pojmenování patří čidlu fungujícím na bázi Hallova jevu. Uplatnění tohoto čidla najdete v miliónech komerčních zařízení i ve světě bastlířů – ESP32, Arduino.
Jak ale funguje a k čemu jej můžeme použít?

Pokud jste někdo Hallovo čidlo viděli, tak asi v tomto TO-92 pouzdře. Možná i na nějakém modulu s logickým a analogovým výstupem, ale věděli jste, že Hallova sonda je třeba přímo v populárním Wi-Fi a Bluetooth modulu s ESP32?

Modul snímače s Hallovým čidlem
Modul mikrokontroleru ESP32

Hallovo čidlo v pouzdře TO-92

Funkce Hallova čidla

Edwin Hall v roce 1879 objevil efekt, který je nazýván po svém objeviteli – hallův jev a princip tohoto hallova jevu je velmi jednoduchý.

Skrze polovodičovou desku teče proud a díky kolmému magnetickému poli je náboj v destičce přeskupen na jednu stranu a toto přeskupení vytvoří měřitelné napětí na jeho okrajích (stranách). Toto napětí je úměrné síle magnetického pole.

Zdroj: https://www.melexis.com/en/articles/hall-effect

Zapojení Hallovy sondy

Výstupním napětím z hallovky můžete přímo ovládat tranzistor, který bude spínat například LEDku nebo přidat Schmittův klopný obvod a dostat tak digitální logický výstup.

Nechceteli pájet, může vám přijít vhod vývojový kit, na kterém najdete všechny potřebné součástky.

Keyes KY-024 má kromě napájení i výstupy a to jak analogový, tak rovnou i ten digitální.

Výstupní napětí z Hallova čidla samozřejmě můžete měřit například AD převodníkem integrovaným v Arduino vývojové desce a na základě této hodnoty vyhodnotit okolní magnetické pole.

Použití Hallova čidla s Arduino

Jak jsme zmínili výše, i populárním ESP32 má Hallovo čidlo přímo v sobě. Práce s ESP32 je díky široké podpoře velmi jednoduchá a po instalaci základního balíčku do Arduino IDE vám stačí zavolat jednu funkci.

hallRead();

Tato funkce vám vrátí aktuální hodnotu z Hallova snímače. A že to funguje můžete vyzkoušet pomocí tohoto jednoduchého kódu a vývojové desky s ESP32 (třeba LilyGO TTGO ESP32 nebo MH-ET LIVE ESP32 MiniKIT)

void setup() {
  //inicializace Serial
  Serial.begin(115200); 
}

void loop() {
// proměnná pro čtení dat
int hodnota = 0;
  // čtení hodnoty z hallova čidla
  hodnota = hallRead();
  // zobrazení hodnoty v serial terminal
  Serial.println(hodnota); 

  // čekání
  delay(1000);
}

Měřenou hodnotu ovlivníte přiložením magnetu.

Příklady použití Hallovy sondy

Jistě vás během čtení tohoto článku napadla spousta nápadů na jeho použití, my tu vyjmenujeme ty, které napadli i nás.

  • detekce otáček. Cokoliv, co se otáčí můžete pomocí Hallova snímače detekovat. Od otáček motoru až po využití v anemometru vaší meteo stanice
  • detekce otevření dveří. Na jedné straně je Hallovo čidlo, na straně druhé pak magnet. Při vychýlení – otevření či zavření dveří – se magnetické pole změní, tím i Hallovo napětí a tuto změnu můžete měřit. 
  • detekce přiblížení. Magnet nemusí být moc blízko čidlu a vy už o něm víte a jak se magnet přibližuje, roste i napětí na hallovce. 
Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on pinterest
Pinterest

Napsat komentář

Nejčtenější články

Akční nabídka

Arduino UNO R3

ATmega328P, Klon

160 Kč

RobotDyn 4×3

Maticová analogová klávesnice

91,10 Kč

Arduino Gamepad

Joystick Shield

146,90 Kč