سنسور اثر هال آنالوگ

 (Analog Hall Effect Sensor)

تشخیص میدان مغناطیسی با خروجی پیوسته

سنسور آنالوگ هال: چشم الکترونیکی برای اندازه‌گیری دقیق میدان‌های مغناطیسی

سنسور اثر هال آنالوگ (Analog Hall Effect Sensor) یک تراشه نیمه‌هادی حساس به میدان مغناطیسی است که ولتاژ خروجی متناسب با قدرت و قطبیت میدان تولید می‌کند. برخلاف سنسورهای هال دیجیتال که فقط حالت ON/OFF دارند، این سنسور قادر به اندازه‌گیری پیوسته و کمی شدت میدان مغناطیسی است.

ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد سنسور آنالوگ هال

• خروجی آنالوگ خطی: ولتاژ خروجی به طور خطی و پیوسته با شدت میدان مغناطیسی تغییر می‌کند.

• تشخیص قطبیت: توانایی تشخیص قطب شمال و جنوب آهنربا از طریق افزایش یا کاهش ولتاژ نسبت به نقطه بی‌نظری (معمولاً نیمی از ولتاژ تغذیه).

• حساسیت بالا: قادر به تشخیص میدان‌های مغناطیسی ضعیف با حساسیت در حد میلی‌تسلا (mT).

• پاسخ فرکانسی سریع: بدون قطعات مکانیکی، سرعت پاسخ‌دهی بسیار بالا برای کاربردهای دینامیک.

• عمر طولانی: عدم تماس فیزیکی و سایش، مناسب برای محیط‌های با چرخه کاری بالا.

مقایسه سنسور آنالوگ هال با دیجیتال

مشخصات فنی معمول (مدل A1301/A1302 و مشابه)

• ولتاژ تغذیه: 4.5 تا 6 ولت DC

• جریان مصرف: ≈ 5-10 میلی‌آمپر

• حساسیت: بسته به مدل (به عنوان مثال: ±5mV/G برای A1302)

• خروجی در عدم میدان: معمولاً نصف ولتاژ تغذیه (2.5V در Vcc=5V)

• پاسخ‌دهی: ≈ 3 میکروثانیه

• رنج دمایی کاری: -40°C تا +125°C

• بسته‌بندی رایج: TO-92 (شبیه ترانزیستور معمولی) یا SOT-23

کاربردهای تخصصی سنسور آنالوگ هال

• اندازه‌گیری جریان غیرتماسی: با اندازه‌گیری میدان حول هادی (در سنسورهای جریان مبتنی بر هال).

• سنجش موقعیت خطی/زاویه‌ای دقیق: در سیستم‌های سروو، پتانسیومترهای غیرتماسی و رمزگذارهای چرخشی.

• تشخیص فاصله از آهنربا: در سیستم‌های لول سنج، سنجش ارتعاش و کنترل فاصله هوایی.

• آنالیز کیفیت آهنربا: اندازه‌گیری قدرت میدان در کنترل کیفیت تولید.

• سنسور فشار غیرمستقیم: در سیستم‌هایی که فشار باعث حرکت آهنربا می‌شود.

• پروژه‌های علمی و پژوهشی: در آزمایشگاه‌های فیزیک و الکترونیک برای مطالعه میدان‌های مغناطیسی.

نحوه اتصال و راه‌اندازی با آردوینو

اتصال مستقیم و خواندن مقدار:

1. پین VCC سنسور → 5V آردوینو

2. پین GND سنسور → GND آردوینو

3. پین OUT (خروجی آنالوگ) سنسور → یک پین آنالوگ آردوینو (مثلاً A0)

کد نمونه آردوینو برای خواندن و تفسیر مقدار:

const int hallPin = A0; // پین آنالوگ متصل به سنسور
int hallValue = 0;      // مقدار خوانده شده خام (0-1023)
float voltage = 0.0;    // ولتاژ محاسبه شده
float magneticField = 0.0; // شدت میدان تخمینی

// ضرایب کالیبراسیون (باید برای سنسور خاص تنظیم یا از دیتاشیت استخراج شود)
const float sensitivity = 2.5; // mV/G - مثال: برای A1302
const float quiescentOutput = 2.5; // ولت - خروجی در عدم میدان

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  hallValue = analogRead(hallPin);
  voltage = (hallValue / 1023.0) * 5.0; // تبدیل به ولتاژ

  // محاسبه شدت میدان (مثبت برای قطب جنوب، منفی برای قطب شمال)
  magneticField = (voltage - quiescentOutput) * 1000 / sensitivity; // بر حسب Gauss

  Serial.print("ولتاژ: ");
  Serial.print(voltage);
  Serial.print("V | میدان: ");
  Serial.print(magneticField);
  Serial.println(" G");

  delay(500);
}

نکات کلیدی برای استفاده بهینه

1. کالیبراسیون: برای دقت بالا، سنسور نیاز به کالیبراسیون نقطه صفر (در غیاب میدان) دارد.

2. نویز الکترومغناطیسی: سنسور به میدان‌های القایی نویز حساس است. از شیلدگذاری و فیلتر پایین‌گذر در مدار استفاده کنید.

3. دما: خروجی سنسور با دما تغییر می‌کند. برای کاربردهای با دقت بسیار بالا به جبران سازی دمایی توجه کنید.

4. قدرت آهنربا: برای بهترین عملکرد خطی، از آهنرباهای نئودیمیوم با قدرت مناسب استفاده کنید.

چرا سنسور آنالوگ هال را از ما بخرید؟

1. کیفیت تضمین‌شده: سنسورهای اصلی از برندهای معتبر (Allegro, Honeywell).

2. ارائه دیتاشیت کامل: دسترسی به برگه اطلاعات فنی برای محاسبات دقیق.

3. پشتیبانی فنی تخصصی: کمک در طراحی مدار، کالیبراسیون و تفسیر داده.

4. تست عملکرد: اطمینان از کارکرد صحیح سنسور قبل از ارسال.

سوالات متداول (FAQ)

✅ چگونه قطب آهنربا را تشخیص دهیم؟
وقتی قطب جنوب آهنربا به صفحه حساس سنسور نزدیک شود، ولتاژ خروجی از مقدار بی‌نظری افزایش می‌یابد. با قطب شمال، ولتاژ کاهش می‌یابد.

✅ آیا می‌توانم این سنسور را به جای انکودر استفاده کنم؟
برای اندازه‌گیری سرعت یا موقعیت دقیق زاویه‌ای، سنسور دیجیتال هال در کنار آهنرباهای چندقطبی بهتر است. سنسور آنالوگ برای موقعیت خطی یا زاویه‌ای محدود با دقت بالا مناسب‌تر است.

✅ آیا سنسور به آهنرباهای دائمی آسیب می‌زند؟
خیر. این سنسور غیرفعال است و هیچ تاثیری بر آهنربا ندارد.

✅ فاصله تشخیص چقدر است؟
بستگی به قدرت آهنربا و حساسیت سنسور دارد. با یک آهنربای نئودیمیوم کوچک، تشخیص از فاصله چند میلی‌متر تا چند سانتی‌متر ممکن است.

سفارش آسان، تحویل سریع

سنسور اثر هال آنالوگ آماده ارسال است. برای خرید، مشاوره فنی یا دریافت نمونه کدهای پیشرفته، با ما در تماس باشید.