Funktionsweise, Pinbelegung und Anwendungen des Hall-Magnetsensormoduls KY-035

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KY-035 Hall-Magnetsensormodul

Das Hall-Magnetsensormodul KY-035 ist ein analoger Magnetfeldsensor, der das Vorhandensein, die Stärke und die Polarität eines Magnetfelds erkennt.Es basiert auf dem Hall-Effekt, das heißt, es wandelt magnetische Veränderungen in eine kleine elektrische Spannung um.

Dieses Modul wird häufig mit Mikrocontrollern wie Arduino, ESP32 und ähnlichen Platinen verwendet, da es einfach zu verdrahten und leicht zu lesen ist.Im Gegensatz zu digitalen Hall-Sensoren, die nur EIN- oder AUS-Signale liefern, bietet der KY-035 einen kontinuierlichen Analogausgang, mit dem Sie messen können, wie stark ein Magnetfeld ist und ob sich der Nord- oder Südpol des Magneten in der Nähe befindet.

Wie funktioniert es?

Im Bild erzeugt ein Magnet oben magnetische Feldlinien (H), die durch den Sensor verlaufen.Wenn dieses Magnetfeld das Hall-Element im Inneren des KY-035 erreicht, beeinflusst es die Bewegung elektrischer Ladungen.

Durch die Halbleiterplatte fließt ein konstanter Strom.Ohne magnetisches Feld bewegen sich die Ladungen gerade.Wenn das Magnetfeld den Strom kreuzt, werden die Ladungen zur Seite gedrückt, wodurch sich auf der einen Seite positive Ladungen und auf der anderen negative Ladungen ansammeln.

Diese Ladungstrennung erzeugt eine kleine Spannung namens Hall-Spannung (VH), die auf der rechten Seite des Bildes dargestellt ist.Der KY-035 gibt diese Spannung als analoges Signal aus, das sich je nach Stärke und Polarität des Magneten ändert.

Pinbelegung des Sensormoduls KY-035

Alternativen und gleichwertiges Modell

• KY-003 Hall-Effekt-Magnetsensormodul

• KY-024 Lineares Hall-Sensormodul

• SS49E Linearer Hall-Effekt-Sensor

• A3144 Hall-Effekt-Sensor

• 49E / AH49E Linearer Hall-Sensor

• Generisches analoges Hall-Sensormodul

• LM393 Hall-Sensormodul

Spezifikationen des KY-035-Sensormoduls

Funktionen des KY-035-Sensormoduls

• Analoge Magnetfelderkennung – Der KY-035 gibt eine kontinuierliche analoge Spannung aus, die sich mit der Magnetfeldstärke ändert, sodass Sie messen können, wie stark ein Magnet ist, anstatt nur seine Anwesenheit zu erkennen.

• Sensorik auf Hall-Effekt-Basis – Sie nutzt das Hall-Effekt-Prinzip, bei dem ein Magnetfeld eine Ladungsbewegung im Inneren des Sensors verursacht und so eine messbare Spannungsänderung erzeugt.

• Erkennt magnetische Polarität – Der Sensor kann zwischen Nord- und Südpolen unterscheiden, da sich die Ausgangsspannung je nach Polausrichtung in entgegengesetzte Richtungen verschiebt.

• Großer Betriebsspannungsbereich – Er arbeitet typischerweise mit 3,3 V bis 5 V und ist daher mit gängigen Mikrocontrollern wie Arduino und ESP32 kompatibel.

• Einfache 3-Pin-Schnittstelle – Mit nur VCC, GND und einem analogen Signalpin lässt sich das Modul einfach verdrahten und in Projekte integrieren.

• Echtzeitreaktion – Die Ausgangsspannung ändert sich sofort, wenn sich das Magnetfeld ändert, wodurch es für bewegungs-, positions- oder geschwindigkeitsbezogene Anwendungen geeignet ist.

• Kompaktes und kostengünstiges Modul – Aufgrund seiner geringen Leiterplattengröße und Erschwinglichkeit eignet es sich ideal für Bildungszwecke, Prototyping und Hobby-Elektronikprojekte.

KY-035 Sensormodul mit Arduino

Das Diagramm zeigt, wie das Hall-Magnetsensormodul KY-035 über drei einfache Drähte mit einem Arduino Uno verbunden wird.Das Sensormodul wird direkt vom Arduino mit Strom versorgt, was die Einrichtung einfach und für Anfänger geeignet macht.

Das rote Kabel verbindet den VCC-Pin des Sensors mit dem 5-V-Pin des Arduino und versorgt das Modul mit Strom.Das schwarze Kabel verbindet GND am Sensor mit GND am Arduino und schafft so eine gemeinsame Referenz, damit Signale korrekt gelesen werden können.Ohne diese gemeinsame Masse wäre der Sensorausgang instabil oder nicht lesbar.

Das gelbe Kabel verbindet den Signal-Pin (S) des Sensors mit dem analogen Arduino-Pin A0.Dieses Kabel führt die vom KY-035 erzeugte Analogspannung.Wenn sich kein Magnet in der Nähe befindet, bleibt die Spannung in der Nähe der Mitte des Versorgungsbereichs.Wenn sich ein Magnet nähert oder entfernt, ändert sich die Spannung je nach Stärke und Polarität des Magnetfelds.

In der Praxis liest der Arduino diese sich ändernde Spannung über seinen Analog-Digital-Wandler.Ihr Programm kann diese Messwerte dann verwenden, um einen Magneten in der Nähe zu erkennen, Magnetfeldänderungen zu messen oder Bewegung und Position basierend auf der magnetischen Bewegung zu verfolgen.

Anwendungen des KY-035-Sensormoduls

• Magnetfelderkennung

• Magnetnäherungserkennung

• Positionserkennung mittels Magneten

• Motorgeschwindigkeits- und Rotationserkennung

• Wellen- oder Rad-Encoder-Projekte

• Robotische Navigations- und Feedbacksysteme

• Kontaktloser Schalteraustausch

• Lehr- und Laborexperimente

• Magnetische Polaritätserkennung

• Arduino- und ESP32-Lernprojekte

Vorteile und Einschränkungen

Vorteile

• Analoger Ausgang – Ermöglicht die Messung der Magnetfeldstärke, nicht nur die EIN/AUS-Erkennung

• Erkennt die Polarität – Kann sowohl Nord- als auch Südmagnetpole erkennen

• Einfache Schnittstelle – Verwendet nur drei Pins (VCC, GND, Signal)

• Geringe Kosten – Erschwinglich und für Hobbyprojekte weit verbreitet

• Schnelle Reaktion – Reagiert sofort auf Änderungen in Magnetfeldern

• Mikrocontroller-freundlich – Einfache Verwendung mit Arduino, ESP32 und ähnlichen Boards

Einschränkungen

• Kurzer Erfassungsbereich – Erfordert eine relativ große Nähe des Magneten

• Analoge Rauschempfindlichkeit – Die Ausgabe kann ohne Filterung schwanken

• Kein digitaler Ausgang – Nicht ideal für einfaches EIN/AUS-Schalten ohne zusätzliche Schaltung

• Beeinflussung durch externe Magnetfelder – In der Nähe befindliche Magnete oder Motoren können Störungen verursachen

• Geringere Präzision – Nicht geeignet für magnetische Messungen mit hoher Genauigkeit

Fazit

Das Hall-Magnetsensormodul KY-035 ist eine einsteigerfreundliche Komponente zur Erkennung von Magnetfeldern in einer Vielzahl von Elektronikprojekten.Durch die Nutzung des Hall-Effekts bietet er einen kontinuierlichen Analogausgang, der im Vergleich zu einfachen digitalen Sensoren eine detailliertere magnetische Erfassung ermöglicht.Obwohl es Einschränkungen wie einen kurzen Erfassungsbereich und eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Rauschen gibt, bleibt der KY-035 eine zuverlässige Wahl für Anwendungen, bei denen Einfachheit und analoge magnetische Rückmeldung erforderlich sind.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Wie kalibriert man einen Hall-Magnetsensor KY-035?

Die Kalibrierung erfolgt in der Software, indem die Ausgabe des Sensors ohne vorhandenen Magneten aufgezeichnet wird, dieser Wert als Basiswert behandelt wird und dann die relativen Änderungen gemessen werden.

2. Was ist der normale analoge Ausgangsbereich des KY-035?

Der Ausgang liegt normalerweise bei etwa der Hälfte der Versorgungsspannung ohne Magnetfeld und verschiebt sich je nach Magnetstärke und Polarität nach oben oder unten.

3. Kann der KY-035 sicher mit 3,3-V-Mikrocontrollern arbeiten?

Ja, der KY-035 kann mit 3,3 V betrieben werden, aber sein Ausgangsbereich passt sich der Versorgungsspannung an und kann die Empfindlichkeit verringern.

4. Wie weit kann der KY-035 einen Magneten erkennen?

Der Erfassungsabstand ist kurz und hängt von der Magnetstärke ab;Starke Neodym-Magnete funktionieren am besten innerhalb weniger Millimeter bis Zentimeter.

5. Wie reduzieren Sie das Rauschen bei den Messwerten des KY-035-Sensors?

Das Rauschen kann durch die Mittelung mehrerer Messwerte, das Hinzufügen eines kleinen Kondensators in der Signalleitung oder die Anwendung einer Softwarefilterung reduziert werden.

6. Kann der KY-035 die Magnetfeldrichtung erkennen?

Ja, die Ausgangsspannung steigt oder sinkt, je nachdem, ob der Nord- oder Südpol dem Sensor zugewandt ist.