Датчик холла в планшете что это такое

Обновлено: 21.11.2024

В смартфонах и планшетах можно использовать сразу несколько датчиков, которые помогают устройству считывать дополнительную информацию. Некоторое время назад мы говорили об акселерометре. Сегодня мы поговорим о другом датчике, а именно о датчике Холла.

Что это?

Датчик Холла, используемый в современных мобильных устройствах, представляет собой измерительный элемент, способный обнаруживать наличие, напряженность и изменение напряженности магнитного поля. Датчик назван в честь американского физика Эдвина Холла, в честь которого назван «эффект Холла», открытый в 1879 году — явление появления поперечной разности потенциалов при помещении проводника постоянного тока в магнитное поле.

Суть такова: если пластину поместить в магнитное поле под напряжением, электроны в пластине начинают отклоняться перпендикулярно направлению магнитного потока. Концентрация электронов на разных сторонах пластины будет разной, что, в свою очередь, приведет к разности потенциалов, которую улавливает датчик Холла.

Вот как выглядит датчик:

Зачем нужен датчик Холла в планшете или смартфоне?

Сам датчик обладает достаточно широкими возможностями, хотя обычно используется по прямому назначению, измеряя напряженность магнитного поля. В частности, датчик используется в ракетных двигателях, в системе зажигания двигателей внутреннего сгорания, для измерения уровня жидкости и т. д.

В современных мобильных устройствах сенсор есть, но его возможности реализованы не полностью. Сенсор реально используется только в двух основных задачах:

Первый — это уже знакомый владельцам смартфонов цифровой компас, который также используется для улучшения позиционирования.

Вторая задача, куда более актуальная, это взаимодействие с популярными чехлами для смартфонов и планшетов..

Магнитные чехлы

Вы наверняка видели так называемые магнитные чехлы как для смартфонов, так и для планшетов. Они позволяют блокировать и разблокировать устройство при открытии/закрытии крышки.

Как это возможно? Датчик Холла, установленный в устройстве, реагирует на магнит, который находится в самом корпусе. При близком расположении магнита к устройству датчик фиксирует усиление излучения, в результате чего дисплей блокируется. Такие кейсы часто имеют приставку Smart — «умный».

Когда пользователь открывает откидную крышку (обложку книги), датчик фиксирует уменьшение интенсивности излучения и разблокирует экран.

А что, если в обложке есть специальное окошко, в котором отображается информация, даже если обложка закрыта? В данном случае также используется датчик Холла — он дает команду на переключение между разными режимами отображения, то есть выводит в окно только определенную информацию, например, время, дату, уведомления. Пример такого чехла от Samsung:

И кстати, если вы используете экран, созданный по технологии AMOLED, в силу особенностей технологии отображаемая в окне информация почти не влияет на расход заряда батареи.

Есть ли в моем смартфоне датчик Холла?

Существует вероятность 99%. Большинство производителей указывают его в характеристиках смартфона, но не всегда. При этом обратите внимание на аксессуары: если есть умные магнитные чехлы, то датчик Холла в смартфоне точно есть.

Названные в честь американского физика Эдвина Холла, который обнаружил, что электричество и магнетизм могут работать вместе для перемещения объектов, датчики Холла используют этот принцип для преобразования информации, закодированной магнитным полем, в электрические сигналы.

Эти устройства имеют широкий спектр применений. Датчики Холла часто используются в автомобильных системах для определения положения, расстояния и скорости. Эти интеллектуальные устройства используются в различных областях, но, возможно, в первую очередь в антиблокировочных тормозных системах (ABS) и двигателях внутреннего сгорания, чтобы помочь с опережением зажигания.

В этом руководстве рассказывается все, что вам нужно знать о датчике Холла, в том числе научные сведения об устройстве, области применения этого датчика и способы измерения датчика Холла.

Во-первых, важно понять, как работает это оборудование.

Как работают датчики Холла?

Когда электрический ток течет через любой материал, электроны внутри тока естественным образом движутся по прямой линии, а электричество создает собственное магнитное поле по мере заряда.

Если электрически заряженный материал поместить между полюсами постоянного магнита, вместо того, чтобы двигаться по прямой линии, электроны будут отклоняться по криволинейной траектории при движении через материал. Это происходит потому, что их собственное магнитное поле реагирует на контрастное поле постоянного магнита.

В результате этого нового криволинейного движения на одной стороне электрически заряженного материала появляется больше электронов. Благодаря этому разность потенциалов (или напряжение) появится на материале под прямым углом к магнитному полю, как от постоянного магнита, так и от потока электрического тока.

Итак, как работает датчик Холла?

Используя полупроводники (например, кремний), датчики на эффекте Холла измеряют изменение напряжения, когда устройство помещается в магнитное поле. Другими словами, как только датчик Холла обнаруживает, что он находится в магнитном поле, он может определять положение объектов.

Датчики и магниты на эффекте Холла

Магниты являются неотъемлемой частью датчиков Холла, которые активируются при наличии внешнего магнитного поля. Затем устройство может определять, как объект приближается или отдаляется, просто благодаря разной силе магнитного поля.

Например, если датчик Холла был помещен в дверную раму, а магнит на дверь, датчик сможет определять, когда дверь открыта или закрыта, благодаря наличию магнитного поля. На приведенной ниже диаграмме показано, как датчик Холла обнаруживает магнит:

Все магнитные поля имеют две важные характеристики. Во-первых, то, что называется «плотностью потока», которая относится к величине магнитного потока, проходящего через единицу площади, а во-вторых, все магниты имеют две полярности (северный и южный полюса).

Выходной сигнал датчика Холла отражает плотность магнитного поля вокруг устройства. Датчики на эффекте Холла имеют предустановленный порог, и когда плотность магнитного потока превышает этот предел, устройство может обнаруживать магнитное поле, генерируя выходной сигнал, называемый «напряжение Холла».

Все датчики на эффекте Холла имеют внутри тонкий кусок полупроводникового материала, который пропускает через себя непрерывный электрический ток для создания магнитного поля. Когда устройство помещается рядом с внешним магнитом, магнитный поток воздействует на полупроводниковый материал, как показано на диаграмме ниже:

Эта сила вызывает движение электронов, создавая измеримое напряжение Холла и активируя датчик Холла.

Выходное напряжение Холла датчика Холла прямо пропорционально силе магнитного поля, проходящего через полупроводниковый материал. Часто это выходное напряжение довольно мало - всего несколько микровольт - со многими устройствами на эффекте Холла, включая встроенные усилители постоянного тока, наряду со схемами логического переключения и регуляторами напряжения, которые помогают улучшить чувствительность (и, следовательно, эффективность) устройства.

Типы датчиков Холла

Существует два типа датчиков Холла: устройства с линейными (или аналоговыми) выходами и устройства с цифровыми выходами. Аналоговые датчики используют постоянное выходное напряжение, которое увеличивается в сильном магнитном поле и уменьшается в более слабом поле.

Для датчиков Холла с линейным выходом по мере увеличения силы внешнего магнитного поля по мере того, как устройство вступает в контакт с магнитом, выходной сигнал увеличивается параллельно, пока не достигнет пределов, налагаемых источником питания.

Цифровое устройство вывода, наоборот, имеет «триггер Шмитта», представляющий собой бистабильную схему, которая постоянно увеличивает и уменьшает выходной сигнал, когда напряжение возрастает и падает до различных пороговых значений.

Благодаря триггеру Шмитта, когда магнитный поток, проходящий через датчик Холла, превышает заданное значение устройства, выходной сигнал устройства переключает его с «выключено» на «включено». Когда датчик перемещается в магнитное поле и выходит из него, встроенный в устройство гистерезис устраняет любые колебания выходного сигнала.

Цифровые датчики Холла

Существует два типа цифровых датчиков Холла: биполярные и униполярные, которые различаются в зависимости от типа магнитного поля, необходимого для их работы.

Биполярные цифровые датчики на эффекте Холла нуждаются в положительном магнитном поле (исходящем от южного полюса магнита) для работы и используют отрицательное поле (от северного полюса) для их срабатывания. Униполярным датчикам требуется только один южный магнитный полюс, чтобы срабатывать и отключать их, когда они входят в магнитное поле и выходят из него.

Поскольку возможности выходного привода большинства цифровых датчиков Холла очень малы, большинство этих устройств не могут напрямую переключать большие электрические нагрузки. Многие цифровые датчики противодействуют этому, используя NPN-транзистор с открытым коллектором.

Транзистор работает как переключатель, замыкая выходную клемму на землю, когда плотность магнитного потока выше точки включения датчика Холла. Доступен широкий ассортимент переключателей на эффекте Холла, которые подходят для самых разных задач.

Используется датчик Холла

Объяснив, как работают датчики Холла и какие существуют типы, когда используются эти устройства? Существуют различные приложения для датчиков Холла, причем использование устройства зависит от того, как расположен магнит и как он движется к датчику.

Типы движения магнита включают в себя: прямое, боковое, двухтактное и двухтактное. Эти варианты изменяют способ, которым датчик улавливает магнитное поле. Прежде чем рассматривать различные варианты использования датчика Холла, стоит рассмотреть два наиболее распространенных магнитных движения, чтобы понять, как и почему они работают.

Лобовое обнаружение

Для этого требуется, чтобы магнитное поле было перпендикулярно датчику Холла, а магнит приближался к датчику прямо. В этом подходе линейные датчики определяют силу магнитного поля на расстоянии магнита. Чем ближе магнитное поле, тем оно сильнее, что приводит к большему выходному напряжению.

Боковое обнаружение

Это когда магнит перемещается по поверхности датчика Холла в боковом направлении. Этот тип движения особенно полезен для подсчета вращающихся магнитов или для определения скорости вращения двигателя.

Различные магнитные механизмы позволяют по-разному использовать датчики Холла. Чаще всего эти устройства используются для измерения присутствия, положения и близости объектов как в промышленных, так и в бытовых условиях.

Дома в вашем принтере может быть датчик Холла, который используется для обнаружения открытых крышек или необходимости пополнения запасов бумаги. Обнаружение бокового движения позволяет использовать датчики Холла в качестве датчиков скорости вращения, которые особенно полезны для спидометров в автомобилях и других транспортных средствах, а также для велосипедных колес, зубчатых колес и электронных систем зажигания.

К другим областям применения датчика Холла относятся датчики тока, датчики давления и датчики расхода жидкости, которые часто используются в промышленных и производственных процессах. Датчики Холла также являются эффективным бесконтактным способом измерения постоянного магнитного потока в трансформаторах тока.

Существуют и другие области применения датчика Холла, где требуется бесконтактный переключатель, например электрические пневматические пистолеты, регуляторы скорости картинга и спусковые крючки электропневматических маркеров для пейнтбола.

Автомобили на эффекте Холла

Помимо этих различных применений, одной из основных функций датчиков Холла является автомобильная промышленность, где устройство используется по-разному, в том числе в автомобильных индикаторах уровня топлива.

Датчики на эффекте Холла используются для измерения уровня топлива двумя способами. Во-первых, в вертикальной поплавковой системе постоянный магнит крепится к поверхности плавучего объекта, а датчик крепится к верхней части резервуара на одной линии с магнитом.

После заполнения вашего автомобиля или транспортного средства плавающий магнит поднимается к верхней части бака, направляя магнитное поле к датчику и увеличивая напряжение Холла. По мере снижения уровня топлива магнит опускается, параллельно уменьшая напряжение Холла.

Помимо измерения расхода топлива, датчики Холла обычно используются для измерения скорости вращающихся частей, таких как колеса и валы, и особенно полезны в различных «тахометрах», которые измеряют такие параметры, как скорость автомобиля и число оборотов в минуту.

р>

Датчики на эффекте Холла особенно полезны в условиях присутствия воды, вибрации или грязи, которые могут повлиять на оптические и световые датчики. Вот почему они особенно эффективны в промышленном применении, поскольку магнитные поля не могут быть прерваны внешними факторами.

Смартфон с датчиком Холла

Эти универсальные датчики имеют множество применений: датчики на эффекте Холла в мобильных телефонах и других мобильных устройствах (например, планшетах) используются для обнаружения откидных крышек, которые часто оснащены магнитами.

Когда откидная крышка закрыта, магнит приближается к датчику Холла на вашем смартфоне или планшете. Откидные крышки создают магнитное поле, которое генерирует напряжение Холла. Используя триггер Шмитта в цепи, мобильное устройство может выполнять определенные операции, когда датчик Холла обнаруживает эту магнитную силу, например выключать экран.

Благодаря использованию датчика Холла срок службы батареи продлевается за счет отключения экрана, когда он закрыт, и его нельзя использовать.

Датчики на эффекте Холла используются чаще, чем другие устройства, поскольку они чрезвычайно малы, просты и дешевы в производстве и нечувствительны к сильным перепадам температуры, что особенно полезно для телефонов.

Измерение датчиком эффекта Холла

Хотя датчики на эффекте Холла в основном используются для обнаружения объектов и пространств, их также можно использовать для измерения тока. Как указано в начале этого руководства, эффект Холла основан на взаимосвязи между магнитными полями и токами, при этом указанные выше устройства используют магнитные поля для создания токов в качестве выходных данных.

Используя этот принцип в обратном порядке, вы также можете использовать датчик Холла для измерения тока, пропуская ток и получая магнитное поле.

Датчики тока – важный инструмент для мониторинга состояния оборудования, выявления возможных отклонений и обеспечения безопасности использования оборудования. Хотя в прошлом для мониторинга оборудования часто использовались реле давления, оптические датчики и переключатели нулевой скорости, измерение входного тока может дать более точное представление о производительности оборудования.

Использование как цифрового, так и линейного датчика Холла для измерения тока является эффективным подходом, поскольку эти устройства основаны на принципе, согласно которому при заданном токе создается пропорциональное магнитное поле.

Во-первых, цифровой датчик Холла состоит из трех ключевых компонентов: ядра, устройства на эффекте Холла и схемы формирования сигнала. Когда датчик включается и подвергается воздействию магнитного поля от сердечника, он создает разность потенциалов (или напряжение), которую можно измерить, а затем усилить в сигналах уровня процесса.

Одно из основных преимуществ использования датчиков Холла для измерения тока заключается в том, что они полностью изолированы от контролируемого напряжения, что делает их безопасным способом тестирования оборудования без подключения. Измерения также точны и воспроизводимы как для переменного, так и для постоянного тока, что делает цифровые датчики на эффекте Холла отличным выбором для измерения тока.

Ратиометрические датчики Холла

Вариантом этого является логометрический датчик Холла, который выдает аналоговое напряжение, пропорциональное напряженности магнитного поля. Этот тип датчика работает на основе магнитных полярностей, при этом напряжение увеличивается с южным полюсом и уменьшается с северным магнитным полюсом.

Ратиометрический датчик на эффекте Холла является альтернативой рассмотренному выше цифровому устройству. Вместо переключения выходов с выключенного на включенное напряжение измеряется пропорционально силе магнитного поля и магнитной полярности.

Как и цифровые датчики на эффекте Холла, логометрические устройства можно использовать для измерения силы тока в проводе. Чем выше ток, тем сильнее магнитное поле и, следовательно, будет измерено более высокое выходное напряжение. Оба подхода предлагают эффективный способ измерения токов и проверки эффективности работы электрического оборудования.

От измерения тока до датчиков давления, датчиков расхода жидкости и обнаружения объектов датчики и переключатели на эффекте Холла имеют множество применений и приложений, а эти универсальные устройства являются неотъемлемой частью большей части электрического оборудования.

Немного физики

Эдвин Холл – американский физик. Свое знаменитое открытие он сделал в девятнадцатом веке. Холл обнаружил, что если проводник (например, металлическую пластину), подключенный к источнику постоянного тока, поместить в магнитное поле, то на движущиеся электроны будет действовать сила Лоренца. В результате электроны движутся по дуге и наносят удар по одной из поверхностей пластины.На этой грани электроны будут накапливать отрицательный заряд, а на противоположной — положительный. Разность потенциалов на двух краях платы называется напряжением Холла .

Практическое применение эффект Холла нашел только через 15 лет после смерти ученого. Сейчас этот эффект основан на работе дисководов ПК, компьютерных кулеров, систем зажигания автомобилей и даже реактивных двигателей. Разработчики относительно недавно догадались о том, как применить открытие Холла на смартфоне.

Зачем датчик Холла на смартфоне?

датчик Холла (он же магнитный датчик) есть во многих моделях популярных производителей и в некоторых смартфонах малоизвестных китайских бренды. Этот датчик предназначен для измерения напряжения Холла.

Датчик не измеряет напряжение, а только определяет его наличие или отсутствие, после чего отправляет сигнал на смартфон. При получении сигнала гаджет выполняет запрограммированное действие.

Как правило, использование датчика Холла на телефоне сводится к решению всего 2-х задач — поэтому этот датчик необходим для гаджета:

Датчик ускоряет запуск GPS-навигатора и улучшает географическое позиционирование.

Датчик Холла позволяет смартфону взаимодействовать с магнитными экранами.

Кроме того, благодаря открытию американского ученого появилась возможность управлять жестами — «фишкой», с которой пользователи впервые столкнулись на Samsung Galaxy S3.

Конечно, потенциал эффекта Холла в дизайне смартфонов раскрыт не полностью. Причиной этого является ряд технических ограничений. Использование «полностью» отверстия не позволяют компактные размеры современных мобильных устройств и аккумуляторы с недостаточной мощностью.

Принцип взаимодействия датчика Холла с мобильными аксессуарами

Благодаря датчику Холла мобильные устройства могут взаимодействовать с так называемыми «умными» чехлами (Smart Case). Магнит крепится в крышке такой заслонки. Как только пользователь закрывает крышку корпуса, возникает эффект Холла, датчик посылает сигнал в систему смартфона — и экран гаджета автоматически блокируется. Разумеется, все это происходит за несколько секунд. Когда владелец смартфона открывает крышку чехла, напряжение Холла «ничего не гаснет». Датчик дает команду разблокировать дисплей.

Если владелец гаджета использует оконный бокс (как на рисунке выше), то датчик Холла дает команду не полностью выключать дисплей, а переключать его из одного режима в другой. При закрытой крышке в доступной области экрана могут отображаться часы, календарь, музыкальный плеер или список уведомлений.

Беспокоиться о том, что магнит «умного» корпуса повредит начинку смартфона, точно не к чему. Магнитное поле не портит гаджет – это подтверждено многочисленными профессиональными и любительскими тестами.

Датчик Холла экономит заряд батареи гаджета — в этом главное преимущество этого датчика. Активированный экран с высокой яркостью потребляет внушительное количество драгоценных миллиампер.

В каких смартфонах есть датчик Холла?

Заключительное слово

К сожалению, «лучшие умы» индустрии мобильной электроники так и не смогли (пока?) выяснить, как использовать открытие зала, чтобы использовать весь его потенциал. Автоматическое отключение/переключение дисплея – «разговор с ребенком» по сравнению с тем, что можно сделать, если удастся преодолеть технические ограничения. Однако поиск способов реализации холловских наблюдений продолжается — и прогресс не стоит на месте. Об этом может свидетельствовать, например, появление очков виртуальной реальности Google Card Board, управление которыми основано на взаимодействии магнита и датчика Холла.

Это происходит не постоянно, но с годами мы заметили, что после того, как мы представили проект, несколько очень похожих сборок часто оказываются в нашей подсказке слишком долго. Конечно, это не подражатели; Прошло недостаточно времени, чтобы какой-нибудь конкурирующий производитель раскрутил свою собственную версию. Нет, в большинстве случаев это кто-то другой, который работал над очень похожим проектом в одиночестве и теперь впервые понимает, что он не один.

Благодаря этому феномену мы рады сообщить, что появился еще один переключатель магнитной левитации, который можно распечатать на 3D-принтере. Этот взгляд на концепцию, разработанный [famichu], заметно отличается от того, что мы видели ранее, что в некотором смысле делает все это еще более впечатляющим. Одно дело, когда несколько хакеров разрабатывают похожие проекты независимо друг от друга, поскольку конечная цель часто диктует характер самого дизайна.Но здесь мы видим проект, в котором использовались те же основные концепции, но он развивался в другом направлении. Продолжить чтение «Переключатели Maglev, напечатанные на 3D-принтере, сейчас так популярны» →

Измерение магнитного поля может быть очень простым с помощью довольно простых технологий, а может быть очень высокотехнологичным. Это просто зависит от того, какое измерение вам нужно и сколько усилий вы хотите потратить. Самые простые магнитные датчики представляют собой герконы. По сути это реле без катушки. Вместо катушки внешний магнит подходит достаточно близко, чтобы замыкать или размыкать контакты в язычке. Вы часто видите их, например, в датчиках дверной сигнализации.

Опять же, в тростнике нет настоящего изящества. Он меняет состояние, когда видит достаточное количество магнитного поля, вот и все. Вы можете использовать компас с каким-то датчиком на стрелке, чтобы получить больше информации о поле, но не более того. Однако именно так работали первые магнитометры. Сегодня у вас есть множество вариантов, в том числе почти вездесущий датчик Холла.

Эффект Холла можно использовать для измерения магнитной кнопки на клавише клавиатуры, опускающейся при нажатии на нее, или для измерения открытого и закрытого состояния клапана. Многие эффекты Холла воспринимают службу как текущие мониторы. Поскольку катушка создает магнитное поле, пропорциональное проходящему через нее току, магнитный датчик может оценить ток в катушке с проводом без какого-либо физического контакта. Эффекты Холла также позволяют наблюдать за движением магнита в системе линейного движения или вращающейся системе, чтобы получить представление о положении или скорости. Взгляните, например, на этот контроллер бесщеточного двигателя, который использует три датчика для определения положения двигателя.

История

Эдвин Холл определил этот эффект в 1879 году. Основная идея проста: электрический проводник, по которому течет ток, будет демонстрировать изменения из-за внешнего магнитного поля поблизости. Эти изменения проявляются как напряжение, которое вы измеряете на проводнике. Обычно напряжение на проводнике почти равно нулю, но с магнитным полем вы получите ненулевое значение пропорционально напряженности магнитного поля в определенной плоскости, как мы вскоре увидим.

Датчики на эффекте Холла — это всего лишь один из типов современных магнитометров. Существует множество различных типов, в том числе те, в которых используются катушки индуктивного датчика, которые могут вращаться или не вращаться, или феррозонд, который представляет собой особый тип катушки. Некоторые используют шкалу или пружину для измерения силы воздействия на другой магнит — иногда микроскопически. Вы даже можете обнаружить магнитное поле, используя такие оптические свойства, как эффект Керра или вращение Фарадея.

Мы привыкли к устройствам на эффекте Холла в качестве датчиков приближения в механических системах, используемых для обнаружения чего-то, к чему прикреплен магнит. Однако легко забыть, что устройства, которые обеспечивают цифровой выход по принципу «магнит или нет», являются лишь частью истории, а устройства с линейным эффектом Холла обеспечивают удобный способ измерения статического магнитного поля. Это то, что демонстрирует [mircemk] с измерителем напряженности магнитного поля на основе Arduino, в котором используется устройство на эффекте Холла UGN 3503U.

Схема чрезвычайно проста и состоит из датчика, платы Arduino Nano и OLED-дисплея. Это устройство удобно, потому что его выходное напряжение имеет известную связь с уровнем Гаусса, который испытывает датчик, поэтому, хотя точность его калибровки не проверена, оно может, по крайней мере, давать правдоподобные показания, полученные от АЦП Arduino.

Все это упаковано в привлекательный корпус, который выглядит так, как будто он сделан из печатной платы, а датчик выступает из чего-то, похожего на корпус пластиковой шариковой ручки. Это удобный инструмент, который обеспечивает полезную функцию за небольшие деньги, так что не нравится! Полную историю смотрите в видео под паузой.

Удивительно, но таких проектов здесь, в Hackaday, очень мало, однако это не первое измерение магнитного поля, которое мы видели.

С тех пор, как существуют супергерои, они вдохновляют хакерские проекты. Для [Эверетта Брэдфорда] подражание персонажу Поджигателя из Людей Икс в течение последнего десятилетия было периодическим проектом. Его последняя версия, Pyro System V4, включает довольно много управляющей электроники, чтобы создать довольно убедительный эффект управляемого разумом огня на ладони. (Видео, встроенное ниже.)

Система представляет собой ползунок с моторным приводом, прикрепленный к предплечью [Эверетта], который толкает вращающийся рабочий орган со встроенной бутановой горелкой в его ладонь. Ползунок работает на линейных подшипниках диаметром 4 мм, приводимых в действие небольшим мотор-редуктором постоянного тока с помощью тросов.Конечный эффектор подпружинен, чтобы вдавить его в ладонь, и включает в себя схему генератора дуги зажигания высокого напряжения, сопло и емкостную кнопку активации.

Бутановый баллон и клапан были сняты с небольшой зажигалки для паяльной лампы, а клапан приводится в действие другим мотор-редуктором постоянного тока. Привод клапана, привод золотника и петля рабочего органа имеют обратную связь по положению с помощью датчиков Холла и магнитов. Датчик в шарнире позволяет слайду активно корректировать угол запястья пользователя, удерживая концевой зажим в середине ладони.

Схема управления разделена на две части. Один микроконтроллер PIC16 управляет всем управлением движением и определением положения, а PIC18, подключенный к небольшому сенсорному экрану, управляет пользовательским интерфейсом, параметрами управления и зажиганием. Сенсорный экран оказался особенно полезным для управления параметрами во время разработки без необходимости подключения к ноутбуку.

Некоторые из предыдущих версий [Эверетта] имели гораздо более впечатляющее (и опасное) пламя, но также были очень громоздкими. Мы считаем, что эта последняя версия обеспечивает довольно хороший баланс между компактностью и убедительной иллюзией.

[Колин Фёрз] – еще одно имя, обычно ассоциирующееся с огнедышащими приспособлениями, но они уже доказали, что он попадал в больницу с их помощью.

Для всех, кто занимается созданием небольших электромобилей, очень интересно, что из скромного автомобильного генератора переменного тока можно сделать дешевый мощный электродвигатель. Это преобразование стало возможным благодаря появлению доступных трехфазных контроллеров двигателя, и оно хорошо продемонстрировано в видеоролике [austiwawa] о сборке электрического велосипеда (встроено ниже).

Сам велосипед представляет собой простую переделку, в которой двигатель приводит в движение заднее колесо через дополнительную звездочку. Он попробовал центробежное сцепление с ограниченным успехом, но удалил его в окончательной версии. В чем интерес заключается в этой сборке, так это в его исследовании размещения датчика на эффекте Холла.

Большинство преобразований генератора переменного тока работают без датчиков, хотя для лучшего контроля стоит добавить эти магнитные датчики, чтобы контроллер мог более непосредственно определять вращение. Первоначально он поместил их в верхней части катушек статора и обнаружил, что они неэффективны, и большое открытие произошло, когда он посмотрел на ротор. Электромагнит в роторе автомобильного генератора переменного тока имеет треугольные полюса с полем, сосредоточенным в центре статора, поэтому перемещение датчиков на полпути вниз по статору решило проблему. На что обратить внимание всем, кто занимается переделкой генератора переменного тока.

Мы видели довольно много конструкций джойстиков, сделанных своими руками, в которых используются датчики Холла, но конструкции контроллера [Акаки Куумери] (видео YouTube, встроенное ниже) действительно максимально используют возможности 3D-печати, чтобы избежать необходимости в каких-либо других типах изготовление. Он использовал их, чтобы улучшить свои впечатления от Microsoft Flight Simulator 2020, и не только делится своим дизайном джойстика, но и делает его тремя пакетами с дизайном дроссельной заслонки и педалей.

Датчики на эффекте Холла выдают напряжение, которое изменяется пропорционально наличию магнитного поля, которое обычно создается ближайшим магнитом. Установив датчики и магниты таким образом, что расстояние между ними меняется в зависимости от того, как перемещается элемент управления, можно определить положение и передать его на главный компьютер.

В случае [Акаки] эта связь осуществляется с помощью Arduino Pro Micro (с ATmega32U4), встроенная поддержка USB которого позволяет настраивать и распознавать его как устройство ввода USB. Остальное — это просто настройка физических макетов и правильное натяжение пружины или эластичности. Вы можете увидеть, как все это работает, на видео ниже.

Нет проекта, который погружается в экзистенциальные затруднения больше, чем бесполезная машина, поскольку они могут по-настоящему проиллюстрировать тщетность существования, выключаясь после включения питания. Обычно это делается с помощью простого выключателя, но для чего-то, что действительно может погасить свет, а затем снова зажечь его, последний проект [Джеймса] представляет собой бесполезную машину, которая выполняет это упражнение со свечой.

Проект состоит из двух рычагов, установленных на наборе шестерен. На одной руке зажигалка, а на другой — нюхательный табак, прикрепленный к серводвигателю. Когда шестерни вращаются, зажигалка приближается к фитилю свечи и зажигает его, а затем вся сборка поворачивается назад, чтобы нюхалка могла погасить пламя.Все построено вокруг Arduino Nano, драйвера двигателя, питающего мотор-редуктор Pitman, и набора датчиков Холла, которые передают данные о положении обратно в микроконтроллер.

Если у вас есть настроение немного экзистенциальной тревоги у себя дома, [Джеймс] разместил файлы проекта на своей странице GitHub. Мы всегда ценим бесполезную машину, особенно такого уникального дизайна, как эта, и такую, которая может легко заставить человека признать бесполезность вообще зажигать свечу.

Читайте также:


Как редактировать jar-файлы minecraft

B460 pro4 asrock не запускается

Java, как включить файл Java

Карта памяти для камеры видеонаблюдения как выбрать

Как устроена подсветка ЖК-дисплея