Einfache Magnetfelder messen mit ESP32

Der ESP32 verfügt über einen integrierten Hall-Effekt-Sensor, der es ermöglicht, Magnetfelder zu erkennen. Dieser Sensor ist auf dem ESP32-Chip selbst verfügbar und kann für verschiedene Anwendungen verwendet werden, wie zum Beispiel ob Türen oder Fenster geöffnet sind oder den Durchfluss von elektrischem Strom in Leitern überwachen.

Der Hall-Effekt ist ein physikalisches Phänomen, bei dem ein elektrisches Feld auf einen bewegten elektrisch geladenen Träger (wie Elektronen) einwirkt und dazu führt, dass diese Träger abgelenkt werden, was zu einer messbaren Spannung führt.

Ohne großen Aufwand kann der integrierte Hall-Effekt-Sensor des ESP32 ausgewertet werden:

int wert = 0; // read-hall-effect Sensor Wert

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  wert = hallRead();
  Serial.println(wert); 
  delay(100);
}

Nach dem Aufspielen des Sketches, kann mit dem Seriellen Plotter beobachtet werden, ob sich etwas im gemessenen Umfeld verändert. Ich habe dafür einen Magneten in die nähe des ESP32-Chip gehalten.

In meinem Fall gingen die werte, wie hier zu sehen, deutlich in den minus Bereich und bei entfernen des Magnet wieder in den Plus Bereich.

Jetzt könnte man wie schon so oft gezeigt, per Wifi, Werte in eine Datenbank schreiben oder an den Smarthome Server melden oder eine Alarm auslösen.

Bitte beachtet, dass der interne Hall-Effekt-Sensor des ESP32 in erster Linie für die Erkennung von Magnetfeldänderungen und nicht für präzise Magnetfeldmessungen ausgelegt ist. Wenn präzisere Messungen benötigen werden, dann schaut euch mal einen Magnetfeldsensor wie der A1324LUA-T Allegro an.

Der A1324LUA-T ist ein Hall-Effekt-Sensor von Allegro MicroSystems
Hier sind einige seiner Eigenschaften:

• Technologie: Hall-Effekt
• Achse: Einzeln
• Ausgangstyp: Analogspannung
• Spannung – Versorgung: 4,5V bis 5,5V
• Strom – Versorgung (max.): 9mA
• Strom – Ausgang (max.): 10mA
• Bandbreite: 17kHz
• Betriebstemperatur: -40°C bis 150°C
• Merkmale: Temperaturkompensiert
• Gehäusetyp vom Lieferanten: 3-SIP
• Montagetyp: Durchkontaktierung

Dieser Sensor variiert seine Ausgangsspannung in Reaktion auf ein Magnetfeld.
Er bietet eine ruhende Spannungsausgabe von 50% der Versorgungsspannung.
Der A1324-Sensor ist so voreingestellt, dass er auf Magnetfelder mit einer Empfindlichkeit von 5,0 Millivolt pro Gauß (mV/G) reagiert.

Der A1324-Sensor wird häufig in folgenden Anwendungen eingesetzt:

1. Automobilindustrie: Zur Messung von Magnetfeldern in Motoren und Getrieben.
2. Industrieanwendungen: Zur Überwachung von Maschinen und Anlagen, die Magnetfelder erzeugen.
3. Medizintechnik: In medizinischen Geräten zur Messung magnetischer Felder.
4. Konsumelektronik: In verschiedenen elektronischen Geräten zur Sensibilisierung und Steuerung.

Diese Anwendungen profitieren von der hohen Genauigkeit und Temperaturstabilität des Sensors.