KY-003 Hall magnetic sensor module

Il modulo KY-003 Hall magnetic sensor module fa parte della serie “37 In 1 Sensor Module Board Set Kit For Arduino“. Si tratta di un sensore Hall , ed è in grado di rilevare campi magnetici per esempio posseduti da una calamita

il modulo è molto simile al KY-035 Analog Hall magnetic sensor ma quest’ultimo ha un’uscita analogica e non digitale.
Il KY-003 Hall magnetic sensor module fornisce invece un’uscita digitale ON/OFF, in pratica un interruttore magnetico realizzato tramite un sensore ad effetto di Hall.

Indice

Il magnetismo

In fisica, in particolare nel magnetismo, il campo magnetico è un campo vettoriale solenoidale generato nello spazio, dal moto di una carica elettrica o da un campo elettrico variabile nel tempo. Insieme al campo elettrico, il campo magnetico costituisce il campo elettromagnetico, responsabile dell’interazione elettromagnetica nello spazio.
Se una lampadina è connessa ad una batteria, questa si accende. Questo è reso possibile grazie ad un flusso di corrente che attraversa tutto il circuito. Non appena la corrente inizia a circolare nel circuito si forma anche un campo magnetico. La forza del campo magnetico (H) è misurata in Ampere su metro (A/m).
Le linee di forza del campo magnetico sono concentriche con il filo attraverso il quale fluisce la corrente.

Il campo magnetico agisce su un oggetto carico tramite la forza di Lorentz in una carica elettrica in movimento, oppure nel momento torcente che agisce su un dipolo magnetico.
L’evoluzione spaziale e temporale del campo magnetico è governata dalle equazioni di Maxwell, un sistema di quattro equazioni differenziali alle derivate parziali lineari che sta alla base della descrizione formale dell’interazione elettromagnetica.
Storicamente gli effetti magnetici vengono scoperti grazie a magneti naturali che, allo stesso tempo, generano un campo magnetico e ne subiscono gli effetti per via delle correnti elettriche su scala atomica.

La scoperta della produzione di campi magnetici da parte di conduttori percorsi da corrente elettrica si deve a Hans Christian Ørsted nel 1820.
Sperimentalmente, la direzione del vettore campo è la direzione indicata dalla posizione d’equilibrio dell’ago di una bussola immersa nel campo, mentre lo strumento per la misura del campo magnetico è il magnetometro.

In fisica l’effetto Hall è la formazione di una differenza di potenziale (potenziale di Hall) sulle facce opposte di un conduttore elettrico dovuta a un campo magnetico perpendicolare alla corrente elettrica che scorre in esso.
L’effetto prende il nome dal fisico Edwin Hall che per primo lo scoprì nel 1879.

Testi tratti da Wikipedia:
https://it.wikipedia.org/wiki/Campo_magnetico
https://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_Hall

Caratteristiche del sensore

Il sensore presente sul modulo può riportare varie sigle come 44E311, 3144EUA-S oppure 3144LUA-S.

Sul modulo è montato un Hall-Sensor-Switch (tipicamente un 44E) di tipo bipolare, sono inoltre presenti un LED ed una resistenza.
Il pin digitale di uscita varia il suo valore in presenza di un campo magnetico. Si avranno due stati logici:

Assenza campo magnetico → il piedino d’uscita è a HIGH
Presenza campo magnetico → il piedino d’uscita è a LOW, tale livello logico viene segnalato dall’accensione del led presente sul modulo.

Gli utilizzi del sensore possono essere:

La posizione di un oggetto,
Rilevazione della velocità di rotazione di un motore elettrico
L’avvicinarsi ad una barriera magnetica.

Foto del modulo

Dove trovare il modulo

Circuito elettrico del modulo

Lo schema del sensore prevede oltre al sensore, un led con relativa resistenza di limitazione.
Il LED si accende quando viene rilevato un campo magnetico. Il polo negativo si trova a sinistra in corrispondenza del pin “-“, mentre il polo positivo (5V) corrisponde al pin centrale. L’uscita si trova in corrispondenza del pin con la sigla “S”.

Schema di collegamento base del modulo con Arduino

Sotto è riportato lo schema del collegamento; oltre ai due pin di alimentazione si collegherà il pin di uscita del sensore al pin digitale D2 della scheda Arduino

Sketch per il test

int Led = 13 ; // define LED Interface
int SENSOR = 2 ; // define the Hall magnetic sensor interface
int val ; // define numeric variables val

void setup ()
{
  pinMode (Led, OUTPUT) ;    // define LED as output interface
  pinMode (SENSOR, INPUT) ;  // define the Hall magnetic sensor line as input
}

void loop ()
{
  val = digitalRead (SENSOR) ; // read sensor line
  if (val == LOW) // when the Hall sensor detects a magnetic field, Arduino LED lights up
  {
    digitalWrite (Led, HIGH);
  }
  {
    digitalWrite (Led, LOW);
  }
}

int Led = 13 ; // define LED Interface

int SENSOR = 2 ; // define the Hall magnetic sensor interface

int val ; // define numeric variables val

void setup ()

{

pinMode (Led, OUTPUT) ; // define LED as output interface

pinMode (SENSOR, INPUT) ; // define the Hall magnetic sensor line as input

}

void loop ()

{

val = digitalRead (SENSOR) ; // read sensor line

if (val == LOW) // when the Hall sensor detects a magnetic field, Arduino LED lights up

{

digitalWrite (Led, HIGH);

}

{

digitalWrite (Led, LOW);

}