Jak podłączyć czujnik Halla?

Czujnik Halla – krok po kroku – jak podłączyć i sprawdzić działanie

Czujnik Halla (efekt Halla) to półprzewodnikowy element wykrywający pole magnetyczne, używany m.in. do pomiaru pozycji, prędkości obrotowej czy otwarcia drzwi.

Podłączenie zależy od typu obudowy i modelu (najczęściej 3‑wyprowadzeniowe: zasilanie Vdd, masa GND, wyjście OUT) – zawsze weryfikuj konkretne oznaczenia producenta. Zawsze sprawdź kartę katalogową konkretnego modelu przed zasileniem układu.

Poniższa instrukcja dotyczy popularnych przełączników Halla w obudowie TO‑92 (np. A3144, SS49E) i obejmuje kroki uniwersalne dla Arduino, mikrokontrolerów oraz prostych obwodów testowych.

1. Identyfikacja wyprowadzeń (rozmieszczenie pinów)

Obudowa TO‑92 (najpopularniejsza, jak tranzystor) – widok z przodu (płaska strona z oznaczeniem):

Dodatkowe wskazówki dotyczące obudów i identyfikacji pinów:

• SMD (SOT‑23/SOT‑223) – układ pinów bywa zbliżony do TO‑92, ale zawsze potwierdź w nocie katalogowej;
• Inne obudowy (SO‑8 itp.) – sprawdź kartę katalogową – rozmieszczenie pinów może być inne;
• Wskazówka – gdy brak oznaczeń, użyj multimetru w trybie diody: po podaniu zasilania piny Vdd/GND ujawnią polaryzację.

2. Przygotowanie narzędzi i materiałów

Przygotuj niezbędne elementy do szybkiego testu i podłączenia czujnika:

• Czujnik Halla – np. moduł KY‑003 lub element dyskretny;
• Zasilanie – 5 V (Arduino) lub bateria 3–12 V;
• Multimetr – woltomierz do pomiaru napięcia;
• Magnes neodymowy – z wyraźnie oznaczonymi biegunami N/S;
• Akcesoria montażowe – płytka prototypowa, przewody, rezystor 10 kΩ do podciągania wyjścia w przypadku otwartego kolektora/drainu;
• Arduino Uno – opcjonalnie, do testu z kodem.

Czujniki bipolarne (zatrzaskowe) reagują na zmianę biegunowości – to dobry wybór do enkoderów obrotowych.

3. Podłączenie krok po kroku

Krok 3.1: podstawowe podłączenie do zasilania (test bez mikrokontrolera)

1. Podłącz +V (np. 5 V) do pinu 1 (Vdd).
2. Podłącz GND (0 V) do pinu 2.
3. Między pin 3 (OUT) a GND podłącz woltomierz (dodatni przewód pomiarowy na OUT).

Schemat (tekstowy):

Zasilanie (+) ─── Pin 1 (Vdd)
│
├── Pin 3 (OUT) ──── Woltomierz (+) ──── GND (woltomierza −)
│
GND (0 V) ───────┴── Pin 2 (GND)

Krok 3.2: test działania magnesem

1. Włącz zasilanie – na OUT powinno być stabilne napięcie (ok. 0 V lub Vdd bez magnesu, zależnie od typu).
2. Zbliż magnes prostopadle do czoła czujnika (nie bokiem), używając wybranego bieguna N lub S.
3. Obserwuj woltomierz: napięcie powinno zmieniać się skokowo 0 V ↔ 4–5 V; w czujnikach unipolarnych reaguje jeden biegun, a w bipolarnych (zatrzaskowych) stan zmienia się przy przeciwległym biegunie lub oddaleniu magnesu.
4. Oddal lub obróć magnes – stan na wyjściu powinien wrócić.

Krok 3.3: podłączenie do Arduino/mikrokontrolera

1. Pin 1 (Vdd) → 5 V Arduino.
2. Pin 2 (GND) → GND Arduino.
3. Pin 3 (OUT) → pin cyfrowy (np. D2) z rezystorem podciągającym 10 kΩ do 5 V (jeśli wyjście typu otwarty kolektor/drain).

Przykładowy kod Arduino (dla cyfrowego OUT):

const int hallPin = 2; // Pin OUT

void loop() {
int stan = digitalRead(hallPin);
Serial.println(stan == LOW ? "Magnes wykryty!" : "Brak magnesu");
delay(500);
}

Wyjście liniowe (analogowe): podłącz OUT do A0 i czytaj analogRead() – napięcie rośnie wraz z natężeniem pola magnetycznego.

4. Najważniejsze porady i wskazówki

Aby instalacja była niezawodna i odporna na zakłócenia, pamiętaj o poniższych zaleceniach:

• dobór magnesu – użyj neodymowego o indukcji B wyższej niż próg czujnika (np. 30–100 mT) i przetestuj odległość działania;
• montaż – ustaw czujnik prostopadle do linii pola magnetycznego; chroń wyprowadzenia TO‑92 (lutuj do PCB lub usztywnij przewody);
• zasilanie – typowo 4,5–24 V, pobór prądu < 20 mA; unikaj odwrotnej polaryzacji (nie wszystkie modele mają zabezpieczenie);
• zabezpieczenia – dodaj kondensator 100 nF między Vdd a GND przeciw zakłóceniom; w aplikacjach przemysłowych rozważ obudowę IP67;
• test w praktyce – w silnikach BLDC napięcie na przewodach niebieskim/żółtym/zielonym zmienia się w zakresie 0–5 V podczas obrotu.

Błędy częste

Poniżej najczęstsze problemy oraz skuteczne sposoby ich rozwiązania:

Instrukcja przetestowana na typowych modelach – zawsze zapoznaj się z kartą katalogową konkretnego czujnika, aby znać dokładne progi i parametry. Po prawidłowym podłączeniu czujnik jest gotowy do użycia w licznikach obrotów, alarmach i automatyce.