Detektorschaltung mit magnetischer Polarität unter Verwendung eines Hall-Effekt-Sensors

Wir alle wissen, dass jeder Magnet zwei Polaritäten hat, nämlich Nordpol und Südpol, egal ob es sich um einen Neodym-Magneten, einen Ringmagneten oder einen Scheibenmagneten handelt. Wir wissen auch, dass sich entgegengesetzte Pole eines Magneten anziehen und dieselben Pole abstoßen. Es ist jedoch schwer zu sagen, welches der Südpol und welches ein Nordpol ist. Um also die Pole des Magneten zu erfassen, werden wir hier eine einfache Schaltung bauen.

In diesem Projekt werden wir einen Magnetpolaritätsdetektor mit Hallsensor und LEDs bauen. Hier werden zwei Hall-Effekt-Sensoren verwendet, um den Nordpol und den Südpol zu erfassen, und diese Sensoren sind in der entgegengesetzten Richtung angeschlossen. Ein Sensor erkennt den Nordpol und ein anderer Sensor erkennt den Südpol. Zwei LEDs zeigen den Nordpol und den Südpol eines Magneten an.

Erforderliche Komponenten

• A3144 Hall-Effekt-Sensor (2)
• LED (2)
• 7805 Spannungsregler
• Kondensator (0,1 uf & 10 uf)
• 10k Widerstand (2)
• Überbrückungsdrähte
• Steckbrett

Bevor wir fortfahren, lernen wir den Hall-Effekt und den Hall-Effekt-Sensor kennen.

Was ist der Hall-Effekt?

Der Hall-Effekt hängt mit der Bewegung der Ladung in einem Magnetfeld zusammen. Schließen Sie zum praktischen Verständnis eine Batterie an einen Leiter an, wie in Abbildung (a) unten gezeigt. Der Strom (i) beginnt durch den Leiter von positiv nach negativ der Batterie zu fließen.

Der Elektronenfluss (e ^-) erfolgt in entgegengesetzter Stromrichtung, dh vom Minuspol der Batterie durch den Leiter zum Pluspol der Batterie. In diesem Moment, wenn wir die Spannung zwischen dem Leiter messen, wie in Abbildung (b) unten gezeigt, ist die Spannung Null, dh die Potentialdifferenz ist Null.

Bringen Sie nun einen Magneten und erzeugen Sie ein Magnetfeld zwischen dem Leiter wie in Bild (c) unten.

In diesem Zustand wird beim Messen der Spannung über dem Leiter eine gewisse Spannung entwickelt. Diese entwickelte Spannung ist als "Hall-Spannung " bekannt und dieses Phänomen ist als " Hall-Effekt " bekannt.

Hall-Effekt-Sensor

Der Hall-Effekt-Sensor ist ein kleines mikroelektromechanisches System (MEMS) zur Erfassung und Messung von Magnetfeldern. Diese Sensoren können Änderungen in einem Magnetfeld wie Fluss, Stärke und Richtung erfassen. Wenn sich die magnetische Flussdichte um den Sensor aufgrund des Magneten ändert, erkennt der Sensor sie und erzeugt eine Ausgangsspannung. Aufgrund dieser an den Magnetsensor angeschlossenen Ausgangsspannungs-LED ändert sich ihr Zustand von niedrig nach hoch. In diesem Projekt verwenden wir die Hall-Effekt-Sensoren, um den Nordpol und den Südpol eines Magneten zu erfassen.

Wir haben zuvor einen Hallsensor mit Arduino und Raspberry pi verbunden und nur wenige Projekte mit Hallsensoren wie digitalem Tachometer, magnetischem Türalarm usw. durchgeführt.

Schaltplan

Das Schaltbild für den Magnetpolaritätsdetektor ist unten angegeben. Hier werden zwei Hall-Effekt-Sensoren verwendet, um den Nordpol und den Südpol des Magneten zu erfassen. Zwei LEDs zeigen den Nord- und Südpol an. Die positiven Stifte der Magnetsensoren sind mit dem OUT-Pin des Spannungsreglers 7805 verbunden, und die negativen Stifte der Magnetsensoren sind mit dem GND der 7805-Regler verbunden. LEDs sind mit dem OUT-Pin des Magnetsensors verbunden. Zwei Pull-up-Widerstände sind zwischen den OUT-Pins und den positiven Pins der Magnetsensoren angeschlossen.

Die Hardware für die Magnetpolaritätserkennungsschaltung sah folgendermaßen aus:

Testen des Magnetpolaritätsdetektors

Schalten Sie das Setup nach dem Anschließen des Stromkreises (siehe Abbildung oben) mit einer 9-V-Batterie ein. Zu Beginn befinden sich die LEDs im High-Status. Bringen Sie nun einen Magneten näher an die Magnetsensoren heran. Wenn Sie den Südpol in die Nähe der roten LED bringen, wird er ausgeschaltet, wie in der folgenden Abbildung gezeigt

Und wenn Sie den Nordpol in die Nähe der grünen LED bringen, wird er ausgeschaltet:

So können Sie Ihren eigenen Magnetpolaritätsdetektor herstellen.

Ein vollständiges Arbeitsvideo finden Sie unten.