楽しく遊ぶための初心者にもわかる電子工作のヒント

磁気センサの一つ「磁気抵抗素子」

磁気に反応するセンサの一つとして使えるもので、磁気の大きさによって抵抗値が変化する「磁気抵抗素子」について、どのようなものか、そして、なにかに使えそうかどうかをみていきましょう。

ホールIC・磁気抵抗素子・リードスイッチ

前のページ(こちら)で、ホールICを使って、磁気の変化でLEDをON-OFFできる様子を紹介しましたが、ホールICは流せる電流が大きいので、このHPで扱うような電子工作ではスイッチのような使い方が簡単にできて使いやすかったのですが、ここで紹介するICは、抵抗の変化や電圧の変化が小さいので、「増幅回路」を組み合わせて使用するようになりそうです。

ここでは、増幅についての内容は含めませんが、磁気抵抗素子の用途では、磁気を利用した非接触のスイッチや、歯車、モーターなどの回転部品の回転状態の検出などにたくさん使われていますので、この使い方や基本的な内容を知っていると、何かのときに役立つでしょう。



磁気抵抗素子とはどのようなもの?

  

ここでは、SONYのDM-106Bを使っていますが、上の写真のような形状で、バイポーラトランジスタのような形です。

磁気抵抗素子の内部回路

データシートでは、磁気抵抗素子は、このように、内部に、磁気によって抵抗値が変わる素子を2つ持っている抵抗器のようなものです。可変の矢印の方向を変えてあるのは、指向性ありますよ・・・という意味でしょうか。

電流はそんなに多く流せそうにない感じですが、データシートでは、最高電圧が10Vまで直接に加えられるので、オペアンプやMOS-FETを使うなどで出力を増幅すれば、電子工作分野でも何かをして遊べそうな感じです。(増幅回路を含んだ使い方は別のところで考えることにして、ここでは触れません)

実際に抵抗の変化を測定してみました

磁石はダイソーで購入した、6mm径のネオジム磁石を使って、写真のように、素子に近づけて、抵抗値が最小になる数値を調べました。

ネオジム磁石で抵抗値測定

集計結果

テスターのレンジの関係で、このようなkΩとΩの数字になりましたが、40Ω程度の変化です。

データシートでは「H=8000 A/m Revoiving magnetic fieldで2.3kΩ変化する」という数字があるのですが、その状態や測定条件がどのようなものかはよくわかりません。

ダイソーのミニ磁石に280mmテスラとあり、それは非常に強力なのですが、それでも、上記の変化の大きさですので、実用的には40Ω程度変化する・・・と考えておけばいい感じがしています。

そして、磁石を持っていくときに、変化しやすい最適位置があるような感じで、データシートには水平垂直方向が変化が大きいように書いてありますが、そうとは言えず、実際に使う場合には、最適なところを考える必要がありそうです。

次に、磁力と電圧変化を見るために、次のような回路で変化を調べました。

Vccの1/2あたりで電圧は最大変化する

最大変化を見る

このような回路で、2-3端子間に100kΩのボリュームで電圧調整した時の出力端子の電圧を測定しました。

100kΩのボリュームでは5/100000=0.05mAの電流量なので、100kΩに限らないで、適当なボリュームを使えばいいでしょう。

測定中

測定中拡大

ここでは5V(実測4.95V)の電源を使っていますが、その1/2の2.5V程度の電圧付近で、磁力のあるなしでの電圧の差が大きいことがわかります。抵抗素子が2つ内蔵しているので、均等にするのがいいということのようです。

結果集計

データシートには、2つの素子を背面でくっつけてブリッジにして測定すると、『出力電圧が2倍になる』ということを書いていますが、実際に使用するときには、増幅して使うことになるので、こういう使い方をすることはなさそうなので、これについては確認していません。

また、はんだ付けは260℃以下で10秒以内に、また、素子に強い力を加えないように・・・という注意などもデータシートには書いてあります。

実際に使用するときには、データシートを読んで頂くのがいいでしょう。

  

記事は以上ですが、今回わかったことは、

1)磁気抵抗素子とは、磁気の大きさで抵抗値が変化するもの

2)抵抗の変化は40Ω、電圧変化は0.1V程度なので、増幅を併用する必要あり

・・・ということで、電子工作に使うとすれば、ホールICも磁気抵抗素子も50円以下の単価なのですが、付加回路の費用が加わるので、ホールICのほうが使いやすいかな?・・・という感じがします。

→目次のページへ 

オペアンプの使い方(1)オペアンプと電源


Page Top▲
PR


その他の記事の紹介

大阪城を別な見方で紹介 大阪城でぜひチェックしたい隠れた見どころ
ビルに映る大阪城 日本庭園 などあまりメジャーでない大阪城を紹介しています。コロナウイルスの影響で中国系観光客が減っているので、少し別の角度で大阪城を見てみるのはどうでしょうか。

大阪市営渡船 大阪市営渡船を歩きました
大阪市には8か所渡船が運行しています。全工程の地図と渡船の時刻表をつけています。歩く距離は15kmほどで、乗船は無料。自転車も乗船OKですので、季節のいい時にトライしてはどうでしょう。

ナイフ作りと熱処理を実践 ナイフを作りながら熱処理の基本を学ぼう
鋼の熱処理・焼入れは、専門的で難しそうですが、鋼種や基本のポイントを押さえれば家庭のガスコンロで焼入れができます。金のこをナイフに加工して、それを熱処理しながら方法や熱処理理論などを説明しています。

焼入れして硬化するステンレス鋼 焼入れするステンレスのウンチク
焼入れして硬くできるマルテンサイト系ステンレス鋼は、カスタムナイフの材料として人気があるのですが、熱処理の仕方や熱処理による性質がわかりにくいという声を聞きます。それらについて説明しています。

火花試験 ナンバープレートの希望番号の実体は
車のナンバープレートを好きな数字にできる制度が2005年にできたのですが、実際の番号を調べてみると、意外に少ない感じがします。皆さんはどのくらい希望番号を申請していると思いますか。

Hanako's Papa のインデックスのページ INDEXのページへ
私のすべての記事のINDEXページです。

(来歴)R2.7記事作成  R2.8様式2カラムに  R2.9見直し

電子工作記事の目次

最小限必要なことのおさらい(1-1)

最小限必要なことのおさらい(1-2)

電子工作に使う電源のいろいろ(1-3)

最小限 必要な準備をしましょう

LEDで遊んでみよう

Arduino用センサキットのLEDで遊べそうですか

7セグLEDをアナログ的に使う

バータイプLEDを使ってみる

ろーそくICとはどんなものなのでしょうか

モーターを使って遊んでみよう

DCモーターの回転数を変えてみる

DCモーター用のドライバー

モータードライバーNJU7386を使ってみる

電子工作に使えそうなバイポーラトランジスタ

バイポーラトランジスタの互換性を見てみよう

バイポーラトランジスタのダーリントン接続

電界効果トランジスタFETの基礎

発振によってBEEP音を出してみよう

マルチバイブレータでLED点滅

その他の発振回路:少部品で確実に発振する回路

CdSセルを使ってみよう

電子工作に使えそうなスイッチ類

メカニカルリレーを使った自己保持回路

磁気に反応するホールICを使ってみる

磁気センサの「磁気抵抗素子」

メロディーICを使ってみましょう

サーミスタと温度センサICを紹介します

光を利用する発光受光素子

フォトインタラプタとフォトリフレクタ

オペアンプの使い方(1)オペアンプと電源

オペアンプの使い方(2)コンパレータ

オペアンプの使い方(3)非反転増幅

オペアンプの使い方(4)反転増幅回路

オペアンプを使った発振回路

タイマーIC NE555を使って見よう

タイマーIC「555」を使い倒そう 

コンデンサマイク用ミニアンプを試作

10進カウンタICとシフトレジスタIC

ボルテージディテクタ・リセットIC

バイナリカウンターを使ってみよう

エレキギターを作ってみる

テスターとオームの法則から始まる電子工作

応用のページのINDEX(目次)

関連記事のINDEX(目次)


その他の記事

大阪モノレール 18駅を紹介
大阪モノレール
大阪の北部を走る4両のかわいいモノレールで、全部で18の駅があります。途中にガンバ大阪のホームグラウンド最寄り駅の万博記念公園駅などがありますが、他線への乗り継ぎのための利用者が多いようです。一つ一つの駅に乗り降りして各駅を紹介しています

フィリピンへ英語の勉強に行こう!
フィリピン英語留学
英会話を学ぼうと1ヶ月間セブ空港のあるマクタン島に短期留学したときの内容です。会社に在職中のシニアが単身1ヶ月留学でしたが、行ってよかったと思っています。今、新型コロナの影響で渡航は難しいのですが、何かの参考になれば・・・。

大阪城のトイレを全部紹介
大阪城の公衆トイレ
大阪の観光名所で外人さんを含めてたくさん訪れる大阪城ですが、トイレがいま一つという感じがします。約20ヶ所の公衆トイレがありますが、全部の男子用トイレの外観を紹介していますが、皆さんは、どのように感じられるでしょうか?

大阪国際空港
大阪国際空港
大阪の人は伊丹空港と呼んでいますが、国際線は関西空港に移ったあとでも国際空港の名前が残っています。運営会社が変わって施設の更新も進んでいます。レストランや駐車場情報も随時更新。

おすすめのスポンサーサイト







レアジョブは満足度No1、hanasoはNo2と自社でPRしているところからおすすめです。私はhanasoで5年以上学んでいます。しっかりしたオンライン英会話サイトは長続きできます。
ネイティブと話すにはNOVAが安くて便利です。他の教室も利用できるしマンツーマンの授業料も安くなっています。













趣味の世界はよくわかりませんが、最近息子がフィギュアや船のプラモデルを作っているのを見て、非常に奥深いのを感心しながら見ています。結構高価なものも多く、完全に大人の趣味の世界ですね。








   

私の利用しているWEB関連の会社です。HPがわかりやすいので長い間利用しています。ストレスがないので長く使えているのでしょう。