Hall-Effekt Sensor Soldered 333079: Unterschied zwischen den Versionen

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'''Autoren:''' [[Benutzer:Marc Ebmeyer| Marc Ebmeyer]]  
'''Autoren:''' [[Benutzer:Marc Ebmeyer| Marc Ebmeyer]]  


== Einleitung ==
= Einleitung =
Der hier vorliegende Hallsensor der Firma Soldered beinhaltet einen analogen Hallsensor des Typs SI 7211-B-00-IV der Firma Silikon Labs.


Hier bei handelt es sich um einen Hall-Sensor mit einem analogen Ausgang.
Trift ein magnetisches Feld auf den Sensor, so bekommt man in Abhängigkeit vom Feld eine Ausgangsspannung der sogenannten Hall-Spannung nach Edwin Hall..


== Technische Übersicht ==
= Technische Übersicht =
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
! style="font-weight: bold;" | Eigenschaft
! style="font-weight: bold;" | Eigenschaft
! style="font-weight: bold;" | Daten
! style="font-weight: bold;" | Daten
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| Spannungsversorgung<br/> || 2,25-5&thinsp;V <br/>
| Spannungsversorgung || 2,25-5&thinsp;V  
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| magnetische Empfindlichkeit bei <br/5&thinsp;V > || 25&thinsp;mV/mT, +-85&thinsp;mT Bereich<br/>
| magnetische Empfindlichkeit || 20&thinsp;mV/mT
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| magnetische Empfindlichkeit bei <br/5&thinsp;V > || 20&thinsp;mT, +-&thinsp;mT Bereich<br/>
| Bandbreite || 7&thinsp;kHz
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| Bandweite<br/> || 7&thinsp;kHz <br/>
| Abmessungen || 22&thinsp;mm x 22&thinsp;mm
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| Sensor || SI7211-B-00-IV
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| Messbereich || ±20&thinsp;mT
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| Stromaufnahme || <8.5&thinsp;mA
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! style="font-weight: bold;" | Signal
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| 1 || Gnd || 0&thinsp;V
| 1 || VCC || 2,25&thinsp;V - 5&thinsp;V  
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| 2 || V_out ||   
| 2 || OUT ||  0&thinsp;V - 4&thinsp;V
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| 3 || V_CC || 2,25 - 5&thinsp;V
| 3 || GND || 0&thinsp;V
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== Prinziperklärung ==
= Prinziperklärung =
Ein Hallsensor besteht aus einem Halbleiter,, welcher durch einen konstanten Strom durchflossen wird. Trift auf den Halbleiter senkrecht zum Strom Fluss ein magnetisches Feld B, so wird orthogonal zum B-Feld und dem Stromfluss eine Spannung induziert, die sogenannte Hall-Spannung.
Die Ausgangsspannung variiert mit dem gemessenen B-Feld.
Die Ausgangsspannung variiert mit dem gemessenen B-Feld.
Dabei beträgt der Offset, die halbe Betriebsspannung V_{CC}.
Dabei beträgt der Offset, die halbe Betriebsspannung <math>V_{CC}</math>.
Das bedeutet, dass wenn der Sensor folständig abgeschirmt wird, z.b. durch ein dickes weich Blechgehäuse, das am Ausgang bei 5 Volt Betriebsspannung V_CC eine Ausgangsspannung V_out von 2,5V nach GND anliegen.
Das bedeutet, dass wenn der Sensor vollständig abgeschirmt wird, z.b. durch ein dickes weich Blechgehäuse, das am Ausgang bei 5&thinsp;V Betriebsspannung <math>V_{CC}</math> eine Ausgangsspannung <math>V_{out}</math> von 2,5&thinsp;V nach GND anliegen.
 
Das B-Feld errechnet sich bei diesem Sensor über folgende Formel
Das B-Feld errechnet sich bei diesem Sensor über folgende Formel


  <math>B(mT)=20,47*(\frac {2*V_{out}}{V_{CC}}-1)</math>
  <math>B=20,47(\frac {2V_{out}}{V_{CC}}-1)mT</math>
<!--
Was hat das mit der Formel zu tun?
 
B-Feld eines Zylindrischen Magneten ergibt sich aus
 
<math> B(T)=\frac{B_r}{2} (\frac{l+z}{\sqrt{r^{2}+(l+z)^{2}}} -\frac{z}{\sqrt{r^{2}+z^{2}}} ) </math>
 
dabei ist
 
<math>B(T)=</math>magnetische Feld
 
<math>B_r=</math> Remanenz des Magneten
 
<math>l= </math>Länge des Zylinders
 
<math>z=</math>Abstand auf der Symmetrie Achse
 
<math>r=</math>Radius des Magneten
-->
 
=Messschaltung=
Schließen Sie den Sensor Vcc Pin am Arduino an die 5V Versorgung an.
Den Pin Uout verbinden Sie mit einem analogen Eingangsport des Arduinos.
Den Gnd Pin des Sensors verbinden Sie mit dem Gnd des Arduinos.


==Hardwareaufbau==
{| class="wikitable"
|+ Text der Überschrift
|-
! D !! U in V !! B in mT!! Bedeutung
|-
| 494|| 2,41 || -0,7 || kein externes Magnetfeld, z-Komponente des Erdmagnetfeldes
|-
| 1 || 0 || -20,43 || Minimalwert (S)
|-
| 1015|| 4,96 || 20,15 || Maximalwert (N)
|}
Verwenden Sie für die Messungen den beiliegenden [https://wiki.hshl.de/wiki/index.php/Neodym_Magnet_S-04-25-N#Einleitung Magneten]
 
= Messung =
{| class="wikitable"
! style="font-weight: bold;" | Abstand
! style="font-weight: bold;" | Messspannung
! style="font-weight: bold;" | Polung
|-
| 70&thinsp;mm || 2,489&thinsp;V || 1
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| 60&thinsp;mm || 2,488&thinsp;V || 1
|-
| 50&thinsp;mm || 2,487&thinsp;V || 1
|-
| 40&thinsp;mm || 2,480&thinsp;V || 1
|-
| 30&thinsp;mm || 2,467&thinsp;V || 1
|-
| 20&thinsp;mm || 2,410&thinsp;V || 1
|-
| 15&thinsp;mm || 2,340&thinsp;V || 1
|-
| 10&thinsp;mm || 2,296&thinsp;V || 1
|-
| 5&thinsp;mm || 1,603&thinsp;V || 1
|-
| 0&thinsp;mm || 0,009&thinsp;V || 1
|-
| 70&thinsp;mm || 2,500&thinsp;V || 0
|-
| 60&thinsp;mm || 2,501&thinsp;V || 0
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| 50&thinsp;mm || 2,502&thinsp;V || 0
|-
| 40&thinsp;mm || 2,503&thinsp;V || 0
|-
| 30&thinsp;mm || 2,512&thinsp;V || 0
|-
| 20&thinsp;mm || 2,540&thinsp;V || 0
|-
| 15&thinsp;mm || 2,570&thinsp;V || 0
|-
| 10&thinsp;mm || 2,640&thinsp;V || 0
|-
| 5&thinsp;mm || 3,010&thinsp;V || 0
|-
| 0&thinsp;mm || 4,927&thinsp;V || 0
|-
|}


= Demo =


== Datenblätter ==
= Datenblätter =
*[[:Datei:333079 Soldered HallSensor SI7211-B-00-IV.pdf| Datenblatt 333079 Soldered Platine]]
*[https://soldered.com/productdata/2022/03/Soldered_si7211x_datasheet.pdf Soldered_si7211x_datasheet.pdf]
*[[:Datei:Field Output Hall Effect Magnetic Position Sensors SI7211-B-00-IV-datasheet.pdf| Datenblatt SI7211-B-00-IV Silikon Labs]]
*[[Medium:333079 Soldered HallSensor SI7211-B-00-IV.pdf| Datenblatt 333079 Soldered Platine]]
*[[Medium:Field Output Hall Effect Magnetic Position Sensors SI7211-B-00-IV-datasheet.pdf| Datenblatt SI7211-B-00-IV Silikon Labs]]


==Literatur==  
= Literatur=
*[https://github.com/SolderedElectronics/Soldered-Hall-Effect-Sensor-Arduino-Library Soldered Hall-Effect-Sensor Arduino-Library]
*[https://github.com/SolderedElectronics/Soldered-Hall-Effect-Sensor-Arduino-Library Soldered Hall-Effect-Sensor Arduino-Library]
*[https://soldered.com/productdata/2022/03/Hall-effect-sensor-analog.png Pinbelegung
*[https://soldered.com/productdata/2022/03/Hall-effect-sensor-analog.png Pinbelegung]
*[https://soldered.com/productdata/2022/03/Soldered_si7211x_datasheet.pdf Soldered si7211x Datenblatt]
*[https://soldered.com/productdata/2022/03/Soldered_si7211x_datasheet.pdf Soldered si7211x Datenblatt]
*[https://github.com/SolderedElectronics/Hall-effect-sensor-breakout-with-analog-output-hardware-design Open Source Hardware Files]
*[https://github.com/SolderedElectronics/Hall-effect-sensor-breakout-with-analog-output-hardware-design Open Source Hardware Files]


== Weiterführende Artikel ==




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Aktuelle Version vom 12. November 2025, 16:48 Uhr

Abb. 1: Hall-Effekt Sensor

Autoren: Marc Ebmeyer

Einleitung

Der hier vorliegende Hallsensor der Firma Soldered beinhaltet einen analogen Hallsensor des Typs SI 7211-B-00-IV der Firma Silikon Labs.

Hier bei handelt es sich um einen Hall-Sensor mit einem analogen Ausgang. Trift ein magnetisches Feld auf den Sensor, so bekommt man in Abhängigkeit vom Feld eine Ausgangsspannung der sogenannten Hall-Spannung nach Edwin Hall..

Technische Übersicht

Eigenschaft Daten
Spannungsversorgung 2,25-5 V
magnetische Empfindlichkeit 20 mV/mT
Bandbreite 7 kHz
Abmessungen 22 mm x 22 mm
Sensor SI7211-B-00-IV
Messbereich ±20 mT
Stromaufnahme <8.5 mA

Pinbelegung

Pin Belegung Signal
1 VCC 2,25 V - 5 V
2 OUT 0 V - 4 V
3 GND 0 V

Prinziperklärung

Ein Hallsensor besteht aus einem Halbleiter,, welcher durch einen konstanten Strom durchflossen wird. Trift auf den Halbleiter senkrecht zum Strom Fluss ein magnetisches Feld B, so wird orthogonal zum B-Feld und dem Stromfluss eine Spannung induziert, die sogenannte Hall-Spannung. Die Ausgangsspannung variiert mit dem gemessenen B-Feld. Dabei beträgt der Offset, die halbe Betriebsspannung VCC. Das bedeutet, dass wenn der Sensor vollständig abgeschirmt wird, z.b. durch ein dickes weich Blechgehäuse, das am Ausgang bei 5 V Betriebsspannung VCC eine Ausgangsspannung Vout von 2,5 V nach GND anliegen.

Das B-Feld errechnet sich bei diesem Sensor über folgende Formel 

B=20,47(2VoutVCC−1)mT

Messschaltung

Schließen Sie den Sensor Vcc Pin am Arduino an die 5V Versorgung an. Den Pin Uout verbinden Sie mit einem analogen Eingangsport des Arduinos. Den Gnd Pin des Sensors verbinden Sie mit dem Gnd des Arduinos.

Text der Überschrift
D U in V B in mT Bedeutung
494 2,41 -0,7 kein externes Magnetfeld, z-Komponente des Erdmagnetfeldes
1 0 -20,43 Minimalwert (S)
1015 4,96 20,15 Maximalwert (N)

Verwenden Sie für die Messungen den beiliegenden Magneten

Messung

Abstand Messspannung Polung
70 mm 2,489 V 1
60 mm 2,488 V 1
50 mm 2,487 V 1
40 mm 2,480 V 1
30 mm 2,467 V 1
20 mm 2,410 V 1
15 mm 2,340 V 1
10 mm 2,296 V 1
5 mm 1,603 V 1
0 mm 0,009 V 1
70 mm 2,500 V 0
60 mm 2,501 V 0
50 mm 2,502 V 0
40 mm 2,503 V 0
30 mm 2,512 V 0
20 mm 2,540 V 0
15 mm 2,570 V 0
10 mm 2,640 V 0
5 mm 3,010 V 0
0 mm 4,927 V 0

Demo

Datenblätter

Literatur



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