【雕爷学编程】Arduino动手做（12）---霍尔模块之单极性霍尔开关器件AH3144E与线性霍尔传感器AH49E

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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执行器模块，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多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验十二：3144E霍尔开关传感器模块磁性磁铁磁场计数电机测速可调灵敏度

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五、霍尔元件的测量方法
1、单极开关型霍尔元件的好坏检测——
将单极开关霍尔元件通电5V，输出端串联电阻，当磁铁远离开关霍尔元件时，开关霍尔元件的输出电压为高电平（+5V），当磁铁靠近开关霍乐元件时，开关霍尔元件的输出电压为低电平（+0.2V左右），这说明该开关开型霍尔元件是好的。如果不认靠近或离开霍尔开关，该霍尔开关的输出电平保持不变，则说明该霍尔开关已损坏。

2、双极锁存霍尔开关元件的好坏检测——
当磁铁N极或S极靠近霍尔开关，输出是高电平或低电平，然后拿开霍尔元件，电平保持不变，再用刚才相反的磁极得到与刚刚相反的电平，这时说明霍尔元件是好的，如果当霍尔元件靠近得到的电平，在磁铁离开后不锁存，说明霍尔是坏的，当磁铁用相反的极性靠近霍尔，得不到与另一个极性靠近霍尔所得出相反的电平，那么这个霍尔开关也是坏的。

3、霍尔电流传感器测量方法——
（1）原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏
（2）原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙;
（3）需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值IPN，不要相差太大。如条件所限，手头仅有一个额定值很高的传感器，而欲测量的电流值又低于额定值很多，为了提高测量精度，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值。例如当用额定值100安的传感器去测量10安的电流时，为提高精度可将原边导线在传感器的内孔中心绕十圈（一般情况，NP=1;在内孔中绕一圈，NP=2;……;绕九圈，NP=10，则NP×10安=100安与传感器的额定值相等，从而可提高精度）。
（4）当欲测量的电流值为IPN/10的时，在25℃仍然可以有较高的精度。
（5）霍尔传感器测量转向方法，在一般的转动部件中，可以用霍尔传感器测量转速，比如发动机的转速。发动机的飞轮上有一圈齿，每个齿经过霍尔传感器时，会造成磁感应强度变化，这个磁感应强度变化能转换成电压的变化，计数器通过计数能够测量转速。那么问题来了，计数器能够告诉你转速，但不能告诉你旋转的方向，怎么测量飞轮的正反转呢？如有两个霍尔传感器，一个用于测量转速，另一个可用于测量转向。测量转速的霍尔传感器用上升沿触发，当转速传感器触发中断时，查看转向传感器的电位，如果转向传感器处于低电位，那么就判断为顺时针方向（根据实际情况确定）；如果转速传感器触发中断时，转向传感器处于高电位，则为逆时针方向。

三种常用的霍尔元件
一、单极性霍尔开关器件AH3144E（印字3144）
1、AH3144E霍尔开关集成电路应用霍尔效应原理，采用半导体集成技术制造的磁敏电路，它是由电压调整器、霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器，温度补偿电路和集电极开路的输出级组成的磁敏传感电路，其输入为磁感应强度，输出是一个单稳态数字电压讯号。它是一种单磁极工作的磁敏电路，适合于矩形或者柱形磁体下工作。

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2、功能方块图

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3、磁电转换特性图

4、主要参数
（1）极限参数

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（2）磁特性 TA=25°C
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（3）电特性 VDD=5V TA=25°C

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5、原理图

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5、特点
（1）开关速度快，无瞬间抖动
（2）工作频率宽（DC~100KHz）
（3）工作电压范围宽（3.5V-24V）
（4）寿命长、体积小、安装方便
（5）灵敏度高、温度性能好、精确度高、可靠性高
（6）能直接和晶体管及TTL、MOS等逻辑电路接口

6、应用——无触点开关、电流传感器、汽车点火器、刹车电路、位置、转速检测与控制、安全报警装置、纺织控制系统。

7、常用电路

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二、线性霍尔传感器AH49E（印字49E）
1、49E是一种小型多功能的线性霍尔，由电压调整器、霍尔电压发生器、线性放大器和射极跟随器组成，其输入是磁感应强度，输出是和输入量成正比的电压。49E 集成的电路具有低噪声输出，这使得它不必使用外部滤波。同时还包括精密电阻，提供了更多的温度稳定性和准确性。

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2、内部功能方框图

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3、工作原理
当S 磁极出现在线性霍尔传感器标记面时，输出为模拟信号，输出电平在一定的范围类与外加磁场成线性关系，称为线性磁场范围。外加磁场超出线性磁场范围，将不再成线性关系，直至输出饱和，有最低输出饱和电压和最高输出饱和电压，一般为0-5V。即你给元件注入一个5V电压，初始输出为2.5V，当你S极慢慢靠近的时候电压会从2.5V慢慢上升至饱和状态（5V）将停止；而当你N极慢慢靠近的时候电压会从2.5V慢慢下降直到0V，这种工作方式的霍尔传感器我们称为线性霍尔元件。