Цифровой датчик Холла SS41F (биполярный, корпус TO-92S)

Цифровой датчик Холла SS41F (биполярный, корпус TO-92S)

Датчик SS41F от Honeywell представляет собой высокочувствительный биполярный цифровой датчик Холла в миниатюрном пластиковом корпусе TO-92S. Датчик предназначен для бесконтактного определения магнитного поля, измерения скорости вращения валов, фиксации положения роторов в бесколлекторных электродвигателях (BLDC), а также применения в спидометрах, датчиках движения и системах автоматики.

---

Технические характеристики

Параметр	Значение
Производитель / Чип	Honeywell SS41F
Тип датчика	Биполярный цифровой (Bipolar Latch / Switch)
Порог срабатывания ($B_{OP}$ / $B_{RP}$)	Включение ($B_{OP}$): +40 Гаусс (0.004 Тл) / Выключение ($B_{RP}$): -40 Гаусс (-0.004 Тл)
Тип выхода	Открытый коллектор (Open Collector NPN)
Напряжение питания ($V_{CC}$)	4.5 – 24.0 В DC
Выходной ток ($I_{OUT}$)	До 20 мА (максимальный ток нагрузки)
Время отклика	1.5 мкс (высокая частота коммутации до 100 кГц)
Потребляемый ток	6–10 мА
Тип корпуса / Монтаж	TO-92S / THT (выводной монтаж)
Диапазон рабочих температур	-40 °C … +150 °C (промышленный автомобильный стандарт)

---

Принцип работы биполярного датчика SS41F

Датчик SS41F переключает свое состояние в зависимости от полярности подносимого магнитного поля:

1. Включение (HIGH ➔ LOW): Когда к скошенной передней стороне датчика подносится Северный или Южный полюс магнита с достаточной напряженностью (в зависимости от ориентации, обычно Южный полюс $S$), выход открывается и опускается в низкий уровень (LOW / 0 В).
2. Фиксация (Latch): При удалении магнита датчик сохраняет включенное состояние (LOW).
3. Выключение (LOW ➔ HIGH): Чтобы переключить выход обратно в высокий уровень (HIGH / $V_{CC}$), необходимо поднести к датчику противоположный полюс магнита (Северный $N$).

---

Назначение контактов (Pinout SS41F)

Датчик имеет 3 вывода (при виде на лицевую плоскую сторону с маркировкой, выводы смотрят вниз):

• Пин 1 (VCC): Питание модуля (+4.5 В – +24 В DC).
• Пин 2 (GND): Общий провод (земля).
• Пин 3 (OUT): Цифровой выход (NPN открытый коллектор).

Важно по подключению выхода: Посколько выход построен по схеме с открытым коллектором, вывод OUT обязательно должен быть подтянут к линии питания $V_{CC}$ через внешний резистор (Pull-Up) номиналом 1 кОм – 10 кОм.

---

Схема подключения к Arduino

• VCC (Пин 1) ➔ 5V
• GND (Пин 2) ➔ GND
• OUT (Пин 3) ➔ D2 (цифровой вход с поддержкой прерываний INT0)
• Резистор подтяжки: Резистор 10 кОм между VCC (Пин 1) и OUT (Пин 3).

const int hallPin = 2; // Пин D2 Arduino
volatile unsigned long pulseCount = 0;

void IRAM_ATTR hallISR() {
  pulseCount++;
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(hallPin, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(hallPin), hallISR, FALLING);
}

void loop() {
  Serial.print("Обороты / Импульсы: ");
  Serial.println(pulseCount);
  delay(1000);
}

---

Область применения

• Бесколлекторные моторы (BLDC): Обратная связь по положению ротора в мотор-колесах электровелосипедов, гироскутеров, квадрокоптеров и промышленных приводов.
• Тахометры и спидометры: Измерение скорости вращения колес, валов двигателей, вентиляторов и кулеров.
• Датчики положения и концевики: Бесконтактное определение закрытия дверей, крайних положений механизмов в ЧПУ и 3D-принтерах.
• Счетчики импульсов: Учет расхода воды, газа и оборотов механизмов.

---

Преимущества

1. Широкий диапазон питания (4.5–24 В): Напрямую работает с бортовой сетью 12V/24V, а также платами Arduino (5V) и проходными схемами.
2. Высокое температурное ралли (-40...+150 °C): Надежная работа внутри корпусов горячих электродвигателей и автоэлектронике.
3. Защита от дребезга: Биполярное переключение исключает ложные срабатывания от вибраций магнита.