Potentiomètre à effet hall

Plusieurs instruments du simulateur requièrent un capteur de position angulaire : throttle, sidestick, tiller, …  ; la solution typique consiste à utiliser des potentiomètres 10 kOhm rotatifs ou linéaires en entrée d’un convertisseur analogique/digital, présent sur de nombreuses cartes d’entrée/sortie, dont les cartes Iocards que j’utilise. Un potentiomètre reste souvent un composant mécanique à la précision et répétabilité plutôt faible, qui de surcroît vieillit mal.

Les capteurs à effet hall constituent une alternative simple, précise, inusable et peu coûteuse ; il est très facile de fabriquer un dispositif qui délivre une tension proportionnelle à une position angulaire, et qui reprend la géométrie d’un potentiomètre.

Principe du potentiomètre hall :

J’utilise un capteur Allegro A1302 dont la tension de sortie varie de environ 0,2 à 4,7 v en fonction du champ magnétique qui lui est appliqué ; ce champ magnétique est créé par un puissant et presque microscopique aimant néodyme (7x7x7 mm) ; en faisant tourner cet aimant face à la tranche du capteur, on fait varier le champ magnétique perçu par le capteur, et donc la tension du capteur (alimentation sous 5v DC).

Principe du potentiomètre à effet hall
schéma de principe

Réalisation du potentiomètre hall :

Réalisation à la cnc, POM ou PVC. 

L’axe en laiton (bleu ciel) se prolonge par un petit cylindre (bleu foncé) dans lequel l’aimant (bleu intermédiaire) est enchâssé ; l’axe tourne dans le socle du dispositif. (en rouge), et est retenu par une bague (vert). Une couronne (orange) encastrée dans le socle constitue le corps.

Un petit cylindre creux (jaune) comporte à l’une de ses extrémités un petit pcb sur lequel sont soudés le capteur et un petit connecteur ; ce cylindre est inséré dans le corps à frottement doux ; il peux tourner dans le corps, une petite vis sert à l’immobiliser ; ceci permet de positionner le 0 angulaire du dispositif.

Géométriquement, la tranche du capteur doit être positionnée très près de l’aimant (2 à 3/10, pratiquement, l’épaisseur d’une feuille de papier). Si besoin est, il est facile de réduire l’encombrement de ce dispositif à 20 mm de diamètre sur une profondeur de 17, hors connecteur.

Les composants du potentiomètre à effet hall
les constituants
Le potentiomètre à effet hall terminé, vue arrière
vue arrière
Le potentiomètre à effet hall terminé, vue avant
vue avant

Le résultat est très efficace, pour un coût vraiment minime (on trouve le capteur à à peine plus de 1€ !) ; l’essayer c’est l’adopter !

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