Linearni senzor Hall-Effect - Delovno in aplikacijsko vezje

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Linearne IC-je s Hallovim učinkom so magnetne senzorske naprave, zasnovane za odziv na magnetna polja, ki proizvajajo sorazmerno veliko električno moč.

Tako postane koristen za merjenje jakosti magnetnih polj in v aplikacijah, ki zahtevajo izhod, preklopljen skozi magnetne sprožilce.



Sodobne IC-hale so zasnovane tako, da so odporne na mehanične stresne pogoje, kot so vibracije, sunki, sunki, pa tudi proti vlagi in drugim atmosferskim onesnaženjem.

Te naprave so prav tako odporne na temperaturne spremembe okolice, ki bi sicer lahko te komponente naredile občutljive na toploto, kar povzroči napačne izhodne rezultate.



Običajno lahko sodobne linearne IC-učinke Hall Effect optimalno delujejo v temperaturnem območju od -40 do +150 stopinj Celzija.

Osnovni diagram izrezov

podrobnosti o pinoutu senzorja Hall učinka

Ratiometrično določeno delovanje

Številne standardne linearne integrirane vezje s Hallovim učinkom, na primer serije A3515 / 16 podjetja Allegro ali DRV5055 s spletnega mesta ti.com, so po svoji naravi 'ratiometrične', pri čemer sta mirujoča izhodna napetost in občutljivost naprav odvisna od napajalne napetosti in temperature okolice.

V mirujoči napetosti je lahko običajno polovica napajalne napetosti. Kot primer, če upoštevamo napajalno napetost naprave 5V, bi bila v odsotnosti magnetnega polja njegova mirovalna moč običajno 2.5V in bi se spreminjala s hitrostjo 5mV na Gauss.

V primeru, da bi se napajalna napetost povečala na 5,5 V, bi mirujoča napetost ustrezala tudi 2,75 V, pri čemer bi občutljivost dosegla 5,5 mV / gauss.

Kaj je dinamični odmik

Linearne IC-je s Hallovim učinkom, kot je A3515 / 16 BiCMOS, vključujejo lastniški sistem dinamičnega odmika odmika s pomočjo vgrajenega visokofrekvenčnega impulza, tako da je preostala napetost odmika materiala Hall ustrezno nadzorovana.

Preostali odmik lahko nastane običajno zaradi preoblikovanja naprave, temperaturnih neskladij ali drugih ustreznih stresnih situacij.

Zgornja značilnost omogoča, da imajo te linearne naprave znatno stabilno mirovalno izhodno napetost in so dobro odporne na vse vrste zunanjih negativnih vplivov na napravo.

Uporaba linearnega IC-ja z učinkom Hall

IC s Hallovim učinkom se lahko poveže s pomočjo danih priključkov, pri čemer morajo napajalni zatiči iti na ustrezne enosmerne napetostne sponke (regulirane). Izhodne sponke so lahko povezane z ustrezno kalibriranim voltmetrom z občutljivostjo, ki ustreza Hallovemu izhodu obseg.

Priporočljivo je, da se obvodni kondenzator 0,1uF priključi neposredno na napajalne zatiče integriranih vezij, da se naprava zaščiti pred zunanjim električnim hrupom ali blodnimi frekvencami.

Po vklopu bo naprava morda potrebovala nekaj minut časa stabilizacije, v katerem ne sme delovati z magnetnim poljem.

Ko se naprava notranje stabilizira na temperaturi, jo lahko pod vplivom zunanjega magnetnega polja.

Voltmeter mora takoj zaznati deformacijo, ki ustreza jakosti magnetnega polja.

Ugotavljanje gostote pretoka

Za identifikacijo gostote pretoka magnetnega polja se lahko izhodna napetost naprav nariše in postavi nad os Y kalibracijske krivulje, presek izhodne ravni s kalibracijsko krivuljo pa bi potrdil ustrezno gostoto pretoka na osi X krivulja.

Področja uporabe linearnega učinka Hall

  1. Linearne naprave z učinkom Hall-a imajo lahko različna področja uporabe, nekaj jih je predstavljenih spodaj:
  2. Brezkontaktni merilniki zaznavanja toka za zaznavanje toka, ki gre zunaj skozi vodnik.
  3. Merilnik zaznavanja moči, enak zgornjemu (merjenje vatnih ur) Odkrivanje trenutne točke odklopa, pri čemer je zunanje vezje integrirano s stopnjo zaznavanja toka za nadzor in sprožitev določene prekoračitve toka.
  4. Merilniki napetosti, pri katerih je faktor napetosti magnetno povezan s Hallovim senzorjem za zagotavljanje predvidenih izhodov.
  5. Predsmerne (magnetno) zaznavne aplikacije Detektorji železnih kovin, pri katerih je naprava z Hallovim efektom konfigurirana za zaznavanje železovega materiala s pomočjo zaznavanja relativne magnetne indukcijske jakosti. naprave.
  6. Joy-stick z zaznavanjem vmesnega položaja Zaznavanje nivoja tekočine, še ena pomembna aplikacija zaznavanja naprave Hall. Druga podobna aplikacija, ki vključuje magnetno polje kot glavni medij skupaj z napravo za učinek Halla, so: Zaznavanje temperature / tlaka / vakuuma (z mehom) Zaznavanje položaja dušilke ali zračnega ventila Brezkontaktni potenciometri.

Shema vezja z uporabo senzorja Hall Effect

Zgoraj razloženo tipalo Hall-ovega učinka je mogoče hitro konfigurirati z nekaj zunanjimi deli za pretvorbo magnetnega polja v električne preklopne impulze za nadzor obremenitve. Preprost diagram vezja si lahko ogledate spodaj:

V tej konfiguraciji senzor Hall-ovega učinka pretvori magnetno polje v določeni bližini in ga pretvori v linearni analogni signal preko svojega 'out' zatiča.

Ta analogni signal lahko enostavno uporabite za pogon bremena ali za napajanje katerega koli želenega stikalnega kroga.

Kako povečati občutljivost

Občutljivost zgornjega osnovnega vezja Hallovega učinka bi lahko povečali z dodajanjem dodatnega tranzistorja PNP z obstoječim NPN, kot je prikazano spodaj:

.




Prejšnja: 2 razloženi vezji digitalnega potenciometra Naprej: 12V, 5 Amp SMPS vezje polnilnika