Здравствуйте, Андрей Иванович!
Для начала немного теории: "
Эффект Холла - явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле". На этом эффекте работают многочисленные Датчики Холла, используемые для измерения силы тока в проводнике (в отличие от трансформатора тока, измеряют также и постоянный ток!), напряжённости магнитного поля… Датчики Холла получили очень большое распространение в электродвигателях в роли ДПР (датчика положения ротора).
"
Как мне эти попугаи перевести в Тл?" - трудность вызвана неполным соответствием выше-теории (где Эффект Холла связывает 3 величины: Ток, Магнитн индукцию и силу Лоренца) с главным параметром Вашего датчика Sensitivity = 3.1 мВ/Гаусс с неуказанной зависимостью от силы тока. К сожалению, я не имею в наличии этого интересного датчика опробовать его.
Чтобы ответить на Ваш вопрос я скачал по указанной Вами ссылке подробную
Технич-ю документацию. Из этого Datasheet.pdf (1110кБ) я скопировал в прилагаемый рис.1 важнейшие характеристики для подключения Вашего Датчика Холла и понимания его принципа действия.
В типовой схеме подключения (на верхнем фрагменте рисунка) мы видим, что Датчик-прибор имеет всего 3 вывода для подключения к внешним цепям (проще не придумаешь!). Собственно датчик HallSensor показан как условный прямоугольник с 2мя выводами эл-питания. Но это - упрощённо-обманчиво! Поскольку на Datasheet-графике "Sensitivity/Volt… Vs (mV/Gauss/Volt" отображена очень слабая зависимость изменения выходного напряжения (на нём напряжение замерено от "Средней точки", а не от минуса питания!) от питающего напряжения Vs, значит, ток HallSensor строго стабилизирован непоказанными на схеме узлами. Это техническое решение очень упрощает практическое использование прибора! Пользователям для расчёта остаётся формула т-ко из 2х переменных параметров:
[$916$]U = B*Sensitivity, где [$916$]U - смещение выходного напряжения от средней точки, мВ.
B - измеряемая Магнитная индукция в Гауссах.
Sensitivity = 3.1 мВ/Гаусс - константа для данной модели, чувствительность Вашего датчика-прибора (с учётом ЭДС Холла при фиксированном токе ч-з HallSensor , умноженном на Коэфф усиления усилителя Amplifier).
Эта формула наглядно иллюстрируется графиком на нижнем фрагменте рисунка1 из Datasheet.pdf , где при подаче на прибор напряжения питания Us=5 Вольт и отсутствии магнитного поля (0 Гаусс) Выходное напряжение Vout равно 2,5 Вольта (на этом графике напряжение замерено от "минуса" питания, смещение от середины питания 5В/2=2,5В соответствует [$916$]U=0 ).
В Вашем случае "
на выходе снимаю 4.5В без поля и скажем 4.57В с полем" [$916$]U=4.57-4.5=0,07В = 70мВ , и тогда искомая Магнитн индукция B=[$916$]U/Sensitivity = 70/3,1= 22,6 Гаусс.
"
Сколько это будет в Теслах?" - Тесла - крупная единица измерения. На
ru.wikipedia.org/wiki/Гаусс 1 Гс = 100 мкТл; 1 Тл = 10
4 Гс. Значит, 22,6 Гс = 2260 мкТл = 2,26 мТл.
Используемая Вами "
батарейка крона" имеет недостаточно малое внутреннее сопротивление для опытов, изза чего её выходное напряжение нестабильно от подключаемой нагрузки и старения. Чтобы избавиться от этой нестабильности и вычисления [$916$]U как среднй точки, я рекомендую Вам замерять выходное напряжение не от минуса источника, а от искусственной средней точки, полученной делителем напряжения R1…R3, показанным на рисунке1 зелёным цветом. Этот широко-применяемый простой Измерительный мост оч удобен для исследовательских работ, он чувствителен к разбалансу и хорошо защищён от дестабилизирующих факторов.
Вольтметр, подключенный в измерительную диагональ Моста, Вы можете отградуировать в миллиТеслах. Это позволит Вам мгновенно видеть значение магнитного поля без математич-обработки каждого замера!
"
я правильно понимаю, что датчик Холла надо всегда ориентировать перпендикулярно линиям магнитного поля"? - жизнь прекрасна, и не надо без нужды загонять себя в угол жёсткими условиями типа "надо всегда". В технических (и не только) решениях бывает мудрым чем-то поступиться ради более важного выигрыша. Главное, что Вы осознаёте: "
ориентация влияет на результаты измерения".
На
web.archive.org/web/20080120010611/www.effects.ru/science/72/index.htm конкретно обозначено: "Максимальное значение UH принимает при совпадении вектора В с нормалью к пластинке". Если угол ориентации датчика отличается от 90°, то показания будут пропорциональны синусу этого угла (макси-значение при 90°, макси-инверсия - при -90°).
Расширить своё представление о разных моделях Датчиков Холла Вы можете задав поиск-фрагмент
Холл в скаченном файле
ЭлОборудов автомобиля.pdf (1.43 Mб). Успехов Вам в Познании!