Frage zu analogem Hallsensor

[M. M. (granitbeisser)]

Schönen Guten Abend zusammen,

das hier ist mein erster Post und bin ein fortgeschrittener Anfänger im 
Elektronikbereich und versuche mit Arduinoprojekten mein Verständnis zu 
erweitern.

Ich habe mich dem Versuchsaufbau "Schwebende Kugel" angenommen und hab 
hier ein Verständnisproblem im Bezug auf den in vielen Projekten 
vorgestellten Hallsensor. Ich habe mich schon durch jeden SuFu-Post 
durchgehangelt, aber ich finde zu meiner Frage nur "halbherzige" 
Antworten.

Nehmen wir als Beispiel den Klassiker 
(https://www.supermagnete.de/Magnetanwendungen/Schwebende-Kugel-Levitron). 
Der verwendete SS495-Sensor hat als magnetischen Bereich angegeben: -60 
mT bis 60 mT. Wie funktioniert dabei die Positionserfassung, wenn der 
Elektromagnet über dem Sensor ein weiteres Magnetfeld zusätzlich zur 
Kugel entstehen lässt?

Entweder die Antwort ist nicht ganz trivial oder ich stehe massiv aufm 
Schlauch.

Danke schonmal für Denkansätze.

[MaWin (Gast)]

M. M. schrieb:
> Wie funktioniert dabei die Positionserfassung, wenn der Elektromagnet
> über dem Sensor ein weiteres Magnetfeld zusätzlich zur Kugel entstehen
> lässt?

Eigentlich: gar nicht. Der Sensor erfasst nicht die Position der Kugel, 
sondern die Magnetfeldstärke des (von der Elektronik mit variablem Strom 
versorgte) Elektromagneten, er misst also quasi das Ausgangssignal der 
Elektronik, für die er selbst die Vorgabe macht.

Wenn aber die Kugel selbst ein Permanentmagnet ist, ergibt sich eine 
Überlagerung der Magnetfelder, eine Addition, bei der jedoch der 
Einfluss des Elektromagneten weil näher dran, viel stärker ist als das 
der Kugel weiter weg.

Strikt gesehen funktioniert das also nicht, das System schwingt. Daher 
hat man früher auch die Position der Kugel z.B. optisch über eine 
Lichtschranke gemessen, und konnte dann perfekt das Magnetfeld regeln.

Irgendwann hat aber jemand mal herausgefunden, dass es mit dem 
Hallsensor irgendwie doch geht, weil die Sollposition eine bestimmte 
Magnetfeldstärke benötigt und die Abweichung davon gemessen durch den 
Hallsensor genau zu einem Regelsignal führt, dass doch die Kugel wieder 
auf Sollposition bringt.

Das Einstellen der Regelparameter ist jedoch kniffliger.