Rilevatore di polarità magnetica con sensore ad effetto hall

Sappiamo tutti che ogni magnete ha due polarità, cioè Polo Nord e Polo Sud, sia che si tratti di magnete al neodimio, anello magnetico o disco magnetico. Sappiamo anche che i poli opposti di un magnete si attraggono e gli stessi poli si respingono. Ma è difficile dire quale sia il polo sud e quale sia il polo nord, quindi per rilevare i poli del magnete, qui costruiremo un semplice circuito.

In questo progetto costruiremo un rilevatore di polarità magnetica utilizzando il sensore Hall e i LED. Qui vengono utilizzati due sensori ad effetto Hall per rilevare il Polo Nord e il Polo Sud, e questi sensori sono collegati nella direzione opposta. Un sensore rileva il polo nord e un altro sensore rileva il polo sud. Due LED vengono utilizzati per indicare il Polo Nord e il Polo Sud di un magnete.

Componenti richiesti

• Sensore ad effetto Hall A3144 (2)
• LED (2)
• 7805 Regolatore di tensione
• Condensatore (0,1 µf e 10 µf)
• Resistore 10k (2)
• Cavi per ponticelli
• Breadboard

Prima di andare avanti, impareremo a conoscere l'effetto Hall e il sensore a effetto Hall.

Cos'è l'effetto Hall?

L'effetto Hall è correlato alla carica in movimento in un campo magnetico. Per capire in modo pratico, collegare una batteria a un conduttore come mostrato nell'immagine (a) sotto. La corrente (i) inizierà a fluire attraverso il conduttore dal positivo al negativo della batteria.

Il flusso di elettroni (e ^-) sarà nella direzione opposta della corrente, cioè dal terminale negativo della batteria attraverso il conduttore al terminale positivo della batteria. In questo momento, quando misuriamo la tensione tra il conduttore come mostrato nell'immagine (b) sotto, la tensione sarà zero, cioè la differenza di potenziale sarà zero.

Ora porta il magnete e crea un campo magnetico tra il conduttore come nell'immagine (c) sotto.

In questa condizione, quando la tensione viene misurata attraverso il conduttore, si svilupperà una certa tensione. Questa tensione sviluppata è nota come "tensione di Hall " e questo fenomeno è noto come " effetto Hall ".

Sensore ad effetto hall

Il sensore ad effetto Hall è un dispositivo MEMS (microelettromeccanico) su piccola scala per il rilevamento e la misurazione dei campi magnetici. Questi sensori possono rilevare i cambiamenti in un campo magnetico come flusso, forza e direzione. Quando la densità del flusso magnetico attorno al sensore cambia a causa del magnete, il sensore lo rileva e genera una tensione di uscita, ea causa di questa tensione di uscita il LED collegato al sensore del magnete cambia il suo stato da basso ad alto. In questo progetto, stiamo usando i sensori a effetto Hall per rilevare il Polo Nord e il Polo Sud di un magnete.

Abbiamo precedentemente interfacciato il sensore Hall con Arduino e Raspberry pi e abbiamo realizzato alcuni progetti utilizzando sensori Hall come il tachimetro digitale, l'allarme porta magnetico, ecc.

Schema elettrico

Di seguito è riportato lo schema del circuito per il rilevatore di polarità magnetica. Qui vengono utilizzati due sensori ad effetto Hall per rilevare il Polo Nord e il Polo Sud del magnete. Due LED vengono utilizzati per indicare il polo nord e il polo sud. I pin positivi dei sensori magnetici sono collegati al pin OUT del regolatore di tensione 7805 e i pin negativi dei sensori magnetici sono collegati a GND dei regolatori 7805. I LED sono collegati al pin OUT del sensore magnetico. Due resistenze di pull-up sono collegate tra i pin OUT e i pin positivi dei sensori magnetici.

L'hardware per il circuito di rilevamento della polarità del magnete era simile a questo:

Test del rilevatore di polarità magnetica

Dopo aver collegato il circuito, come mostrato nell'immagine sopra, alimentare il setup utilizzando una batteria da 9V. Inizialmente, i LED saranno in stato High. Ora avvicina un magnete ai sensori magnetici, se avvicini il polo sud al LED rosso, si spegnerà come mostrato nella figura sotto

E se avvicini il polo nord al LED verde indica che si spegne:

È così che puoi creare il tuo rilevatore di polarità magnetica.

Di seguito viene fornito un video completo di lavoro.