Датчики магнетические - Эффект Холла, цифровые переключатели)

Датчики Холла определяют магнитное поле и превращают его в электрический сигнал, не касаясь измеряемого объекта. За счет этого они не изнашиваются, не боятся грязи и вибрации и служат в разы дольше механических контактов. В разделе собраны цифровые датчики-переключатели, линейные датчики поля и компасные микросхемы от Allegro MicroSystems, Texas Instruments, Melexis, Honeywell, Infineon и других производителей.

Цифровые и линейные

Цифровой датчик работает как бесконтактный выключатель: пока индукция поля ниже порога, выход в одном состоянии, при превышении переключается. Его ставят туда, где нужен факт события: положение крышки, счет оборотов, конец хода механизма.

Линейный датчик отдает напряжение, пропорциональное индукции поля, обычно с серединой шкалы около половины питания. Он нужен, когда важно измерить величину: угол поворота, зазор, ток в проводнике.

На что смотреть при выборе

1. Тип выхода: открытый коллектор требует подтягивающего резистора, обычно 10 кОм, push-pull работает без него.
2. Порог срабатывания и гистерезис в миллитеслах: от них зависит рабочий зазор до магнита.
3. Напряжение питания: у распространенных серий это 3...24 В, для питания от логики выбирают модели на 3,3 В.
4. Рабочая температура: для автомобильных и уличных задач нужен диапазон от −40 до +125 градусов и выше.
5. Корпус: выводной корпус удобен для навесного монтажа рядом с механикой, SMD для установки прямо на плату.
6. Магнит: датчик работает в паре с ним, и подобрать пару можно в разделе магнитов.

Принцип работы, схемы подключения и разбор типовых ошибок собраны в статье Датчики Холла: принцип работы, виды и применение.

Где применяются

Счет оборотов вентилятора, двигателя или колеса, определение положения ротора в бесколлекторных двигателях, бесконтактные кнопки и герметичные датчики открытия, контроль положения заслонок и клапанов, измерение тока по полю вокруг проводника. В последнем случае цепь не разрывается, что удобно для мониторинга силовых линий, и такие готовые решения собраны в разделе датчиков тока.

Частые вопросы

Чем датчик Холла лучше геркона?
У геркона механические контакты, они изнашиваются, дребезжат и боятся вибрации. Датчик Холла полностью электронный, работает миллиарды циклов и выдает чистый логический уровень без дребезга.

Нужен ли подтягивающий резистор?
Для выхода с открытым коллектором да, обычно 10 кОм на питание. У моделей с выходом push-pull он не нужен, они сами формируют оба уровня.

Почему датчик не срабатывает?
Три типовые причины: слишком большой зазор до магнита, магнит повернут не тем полюсом (для униполярной модели это критично) или ошибка в цоколевке. Проверить питание и уровень на выходе можно мультиметром, порядок действий описан в инструкции Как пользоваться мультиметром.

Можно ли подключить датчик прямо к микроконтроллеру?
Да, если совпадают уровни питания и логики. Если датчик питается от 12 В, а контроллер от 3,3 В, нужен согласователь уровней или развязка, например через оптопару.

Все модели раздела снабжены фильтрами по типу выхода, порогу срабатывания, напряжению питания и корпусу, с ценами и наличием на складе. Соседние группы смотрите в разделе датчиков и сенсоров.