Цифровой биполярный датчик Холла 41H / SS41H (корпус TO-92S)

Цифровой биполярный датчик Холла 41H / SS41H (корпус TO-92S)

Датчик 41H (полная маркировка SS41H / 41F/41H) представляет собой цифровой биполярный переключатель Холла (Bipolar Latch) с высокой чувствительностью. Он предназначен для бесконтактного определения магнитного поля, контроля положения роторов в мотор-колесах электротранспорта, измерения скорости вращения валов и использования в качестве бесконтактных конечных выключателей.

Корпус TO-92S имеет уменьшенную толщину по сравнению со стандартным TO-92, что облегчает его монтаж в узкие пазы статоров электродвигателей.

---

Технические характеристики

Параметр	Значение
Маркировка на корпусе	41H (серия SS41H)
Тип датчика	Цифровой биполярный с фиксацией (Bipolar Hall Latch)
Напряжение питания ($V_{CC}$)	4.5 – 24.0 В DC
Порог включения ($B_{OP}$)	+40…+80 Гаусс (Южный $S$-полюс)
Порог выключения ($B_{RP}$)	-40…-80 Гаусс (Северный $N$-полюс)
Тип выхода	Открытый коллектор (Open Collector NPN)
Максимальный выходной ток ($I_{OUT}$)	До 20 мА
Время отклика / Частота	< 2 мкс / Рабочая частота до 100 кГц
Потребляемый ток	4 – 9 мА
Тип корпуса / Монтаж	TO-92S / THT (выводной, уменьшенный профиль)
Диапазон рабочих температур	-40 °C … +150 °C

---

Принцип работы биполярного элемента 41H

Датчик имеет триггерную логику с памятью состояния:

1. Срабатывание (LOW / 0V): При поднесении к лицевой стороне датчика Южного ($S$) полюса магнита с достаточной силой поле переключает выход в низкий уровень.
2. Фиксация: При отдалении магнита датчик сохраняет низкое состояние на выходе.
3. Сброс (HIGH / $V_{CC}$): Чтобы вернуть выход в высокое состояние, необходимо воздействовать на датчик Северным ($N$) полюсом магнита.

---

Назначение контактов (Pinout)

При виде на плоскую сторону корпуса с маркировкой (выводы направлены вниз):

• Пин 1 (VCC): Питание модуля (+4.5 В – +24.0 В DC).
• Пин 2 (GND): Общий провод (земля).
• Пин 3 (OUT): Цифровой выход (NPN открытый коллектор).

Схемотехническая особенность: Поскольку выход выполнен по схеме с открытым коллектором, для получения логического уровня HIGH между выводами OUT (Пин 3) и VCC (Пин 1) необходимо установить резистор подтяжки (Pull-Up) номиналом 1 кОм – 10 кОм.

---

Схема подключения к микроконтроллеру (Arduino / ESP32)

• VCC (Пин 1) ➔ 5V (или 3.3V при наличии стабильной линии 4.5V+ на питании датчика)
• GND (Пин 2) ➔ GND
• OUT (Пин 3) ➔ Цифровой вход D2 (со встроенной или внешней подтяжкой к $V_{CC}$)

const int hallPin = 2; // Пин D2 Arduino

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(hallPin, INPUT_PULLUP); // Включение внутренней подтяжки
}

void loop() {
  int state = digitalRead(hallPin);
  if (state == LOW) {
    Serial.println("Зафиксирован S-полюс (Выход LOW)");
  } else {
    Serial.println("Зафиксирован N-полюс (Выход HIGH)");
  }
  delay(100);
}

---

Область применения

• Мотор-колеса и BLDC моторы: Использование планки из 3-х датчиков Холла (41H) в статорах бесколлекторных двигателей электровелосипедов, гироскутеров и электросамокатов для определения положения ротора.
• Тахометры и датчики скорости: Измерение частоты вращения валов и шестерен с чередующимися магнитами.
• Бесконтактные концевые выключатели: Определение положения механизмов в ЧПУ-станках и 3D-принтерах.

---

В чем разница между 41F и 41H

Модули 41F и 41H принадлежат к одному семейству биполярных датчиков Холла, полностью взаимозаменяемы по распиновке и габаритам корпуса TO-92S. Разница заключается в более узком гистерезисе и повышенной термостабильности у модификации 41H, что обеспечивает более четкий отклик в высоконагруженных моторах при нагреве до +120…+150 °C.