Circuit de detecció de polaritat magnètica mitjançant sensor d’efecte hall

Tots sabem que cada imant té dues polaritats, és a dir, el Pol Nord i el Pol Sud, tant si es tracta d’un imant de neodimi, d’imant anell o d’imant de disc. També sabem que els pols oposats d’un imant atrauen i els mateixos pols es repel·leixen. Però és difícil dir quin és el pol sud i quin és el pol nord, de manera que per detectar els pols de l’imant, aquí construirem un circuit senzill.

En aquest projecte, construirem un detector de polaritat magnètica mitjançant el sensor Hall i els LED. Aquí s’utilitzen dos sensors d’efecte Hall per detectar el pol nord i el pol sud, i aquests sensors es connecten en la direcció oposada. Un sensor detecta el pol nord i un altre sensor detecta el pol sud. S’utilitzen dos LED per indicar el pol nord i el pol sud d’un imant.

Components necessaris

• A3144 Sensor d'efecte Hall (2)
• LED (2)
• Regulador de voltatge 7805
• Condensador (0,1 µf i 10 µf)
• Resistència de 10 k (2)
• Jumper Wires
• Taula de pa

Abans de seguir endavant coneixerem els efectes Hall i el sensor Hall Effect.

Què és l'efecte Hall?

L'efecte Hall està relacionat amb la càrrega en moviment en un camp magnètic. Per entendre-ho de forma pràctica, connecteu una bateria a un conductor com es mostra a la imatge (a) següent. El corrent (i) començarà a fluir a través del conductor de positiu a negatiu de la bateria.

El flux d'electrons (e ^-) serà en direcció oposada del corrent, és a dir, des del terminal negatiu de la bateria a través del conductor fins al terminal positiu de la bateria. En aquest moment, quan mesurem la tensió entre el conductor tal com es mostra a la imatge (b) següent, el voltatge serà zero, és a dir, la diferència de potencial serà zero.

Ara porteu imant i creeu un camp magnètic entre el conductor com la imatge (c) següent.

En aquesta condició, quan es mesura la tensió a través del conductor, hi haurà una certa tensió desenvolupada. Aquest voltatge desenvolupat es coneix com a "Voltatge Hall " i aquest fenomen es coneix com " Efecte Hall ".

Sensor d'efecte Hall

El sensor d’efecte Hall és un dispositiu de sistemes microelectromecànics a petita escala (MEMS) per detectar i mesurar camps magnètics. Aquests sensors poden detectar canvis en un camp magnètic com el flux, la força i la direcció. Quan la densitat de flux magnètic al voltant del sensor canvia a causa de l'imant, el sensor el detecta i genera una tensió de sortida i, a causa d'aquesta tensió de sortida, el LED connectat al sensor Magnet canvia el seu estat de baix a alt. En aquest projecte, utilitzem els sensors de l’efecte Hall per detectar el pol nord i el pol sud d’un imant.

Anteriorment, hem intercalat el sensor Hall amb Arduino i Raspberry pi i hem realitzat pocs projectes mitjançant el sensor Hall, com ara el velocímetre digital, l'alarma de porta magnètica, etc.

Esquema de connexions

A continuació es mostra el diagrama del circuit del detector de polaritat magnètica. Aquí s’utilitzen dos sensors d’efecte Hall per detectar el pol nord i el pol sud de l’imant. S’utilitzen dos LED per indicar el pol nord i el sud. Els pins positius dels sensors magnètics estan connectats al pin OUT del regulador de voltatge 7805 i els pins negatius dels sensors magnètics estan connectats al regulador GND de 7805. Els LED estan connectats al pin OUT del sensor magnètic. Es connecten dues resistències de tracció entre els pins OUT i els pins positius dels sensors magnètics.

El maquinari del circuit de detecció de polaritat de l’ imant tenia l’aspecte següent:

Prova del detector de polaritat magnètica

Després de connectar el circuit, tal com es mostra a la imatge anterior, alimenteu la configuració mitjançant una bateria de 9 V. Inicialment, els LED estaran en estat alt. Ara acosteu un imant als sensors Magnet, si acosteu el pol sud al LED vermell, s’apagarà com es mostra a la figura següent

I si apropeu el pol nord al LED verd indica que s’apaga:

Així podeu fer el vostre propi detector de polaritat magnètica.

A continuació es mostra un vídeo de treball complet.