【雕爷学编程】Arduino动手做（44）---类比霍尔传感器

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试做实验，不管成功与否，都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题，希望能够抛砖引玉。 

 

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验四十四：类比霍尔磁性传感器 KY-035（模拟量）

 

霍尔传感器（英文名称 hall sensor）

是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

磁场

是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。用现代物理的观点来考察，物质中能够形成电荷的终极成分只有电子（带单位负电荷）和质子（带单位正电荷） ，因此负电荷就是带有过剩电子的点物体，正电荷就是带有过剩质子的点物体。运动电荷产生磁场的真正场源是运动电子或运动质子所产生的磁场。例如电流所产生的磁场就是在导线中运动的电子所产生的磁场。

霍尔元件的工作原理

1.磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。

2.霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。

3.若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁感应强度。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。这样，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出叶轮驱动轴的某一位置，利用这一工作原理，可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。

许多优点

霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件具有许多优点，结构上比较牢固，体积小巧，重量轻，安装起来很方便，霍尔元件的功耗普遍很小，所以它的使用寿命很长。除此之外霍尔元件还有功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀的优良特点，被广泛应用于工业、汽车以及消费电子产品中。

我手头用来做实验的有二只霍尔传感器模块，一个巧合，也是偶然发现的，二只原来是不一样的（上面的字很小），一个是44E，另一个是49E，正好来做不同品种的对比实验。

查了一下资料

44E属于单极开关型霍尔，输出高低电平信号（仅两个状态），常用于定位、计数与接近开关。

49E是线性霍尔，输出模拟电压信号，随着磁场的极性和大小变化其输出电压相应变化。常用于角度控制、调速应用等。

 

/*

【Arduino】168种传感器模块系列实验（44）

实验四十四：3144E霍尔磁性传感器 KY-035（开关量）

*/

 

void setup()

{

    Serial.begin(9600); 

    pinMode(A0,INPUT); 

    pinMode(13,OUTPUT); 

}

 

void loop() {

   Serial.println(analogRead(A0));

   delay(10);

  if (digitalRead(A0)) {

    digitalWrite(13,LOW);

  }

  else {

    digitalWrite(13,HIGH);

    delay(100);

  }

}

　　有磁场信号时（低电平）的波形，忽略小范围的噪音，还算挺规整的矩形波，不会误触发的

实验二，霍尔49E模拟模块，输出模拟电压信号，随着磁场的极性和大小变化其输出电压相应变化。常用于角度控制、调速应用等。

/*

【Arduino】168种传感器模块系列实验（44）

实验四十四：49E霍尔磁性传感器 KY-035（模拟量）之二

*/

 

void setup()

{

    Serial.begin(9600); 

    pinMode(A0,INPUT); 

    pinMode(13,OUTPUT); 

}

 

void loop() {

   Serial.println(analogRead(A0));

   delay(10);

  if (digitalRead(A0)) {

    digitalWrite(13,LOW);

  }

  else {

    digitalWrite(13,HIGH);

    delay(100);

  }

}

　　代码一样，硬件不同，波形也不一样了，本图是没有磁场时䣌波形，再下图是反映磁场强度不同的情况