Lineaarne Hall-efekti andur - töö- ja rakendusahel

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Lineaarsed Hall-efekti IC-d on magnetanduriga seadmed, mis on mõeldud reageerima magnetväljadele proportsionaalse hulga elektriväljundi saamiseks.

Seega muutub see kasulikuks magnetväljade tugevuse mõõtmiseks ja rakendustes, mis vajavad magnetväljundite kaudu lülitatavat väljundit.



Kaasaegsed saaliefekti IC-d on loodud immuunsusega enamiku mehaaniliste stressitingimuste suhtes, nagu vibratsioon, tõmblused, põrutused, samuti niiskuse ja muude atmosfäärireostuste eest.

Need seadmed on immuunsed ka ümbritseva õhu temperatuuri kõikumiste suhtes, mis muidu võivad need komponendid muuta kuumuse suhtes haavatavaks ja tekitada valesid väljundtulemusi.



Tavaliselt võivad kaasaegsed lineaarsed Hall-efekti IC-d töötada optimaalselt temperatuurivahemikus -40 kuni +150 kraadi Celsiuse järgi.

Põhiline kinnitusskeem

halli efekti anduri kinnitusdetailid

Ratiomeetriline määratletud toimimine

Paljud standardsed lineaarsed Hall-efektiga IC-d, nagu A3515 / 16 seeria Allegro-lt või DRV5055 saidilt ti.com, on oma olemuselt “ratiomeetrilised”, kusjuures vaikse väljundpinge ja tundlikkus varieerub vastavalt toitepingele ja ümbritsevale temperatuurile.

Vaikepinge võib olla tavaliselt pool toitepingest. Näiteks, kui pidada seadme toitepingeks 5 V, siis magnetvälja puudumisel oleks selle vaikeväljund tavaliselt 2,5 V ja varieeruks kiirusega 5 mV Gaussi kohta.

Juhul, kui toitepinge peaks tõusma 5,5 V-ni, vastaks puhkepinge ka 2,75 V-le, tundlikkus ulatuks 5,5 mV / gaussini.

Mis on dünaamiline nihe

Lineaarsed Halli efektiga IC-d, nagu A3515 / 16 BiCMOS, sisaldavad sisseehitatud kõrgsagedusliku impulsi abil patenteeritud dünaamilise nihke tühistussüsteemi, nii et Halli materjali jääknihkepinget juhitakse asjakohaselt.

Jääkhüpe võib tekkida tavaliselt seadme ülevormimise, temperatuuri erinevuste või muude asjakohaste stressisituatsioonide tõttu.

Ülaltoodud funktsioon muudab need lineaarsed seadmed märkimisväärselt stabiilse vaikselt väljuva pingega, immuunsed seadmele igat liiki väliste negatiivsete mõjude suhtes.

Lineaarse Hall-efekti IC kasutamine

Halli efekti IC võib ühendada antud ühenduste abil, kus toitepistikud peavad minema vastavatele alalispinge klemmidele (reguleeritud). Väljundklemmid võib ühendada asjakohaselt kalibreeritud voltmeeteriga, mille tundlikkus vastab Halli väljundile vahemik.

Soovitatav on ühendada 0,1 uF möödaviigukondensaator otse IC-de toitetappide külge, et kaitsta seadet väliselt põhjustatud elektrilise müra või hulkuvate sageduste eest.

Pärast toite sisselülitamist võib seade vajada mõneminutilist stabiliseerimisperioodi, mille jooksul seda ei tohi kasutada magnetväljaga.

Kui seade on sisemiselt temperatuuri stabiliseerunud, võib see sattuda välise magnetvälja mõju alla.

Voltmeeter peaks viivitamatult registreerima magnetvälja tugevusele vastava läbipainde.

Voolutiheduse tuvastamine

Magnetvälja vootiheduse kindlakstegemiseks võib seadmete väljundpinge joonistada ja asuda kalibreerimiskõvera Y-telje kohal. Väljundtaseme ja kalibreerimiskõvera lõikepunkt kinnitaks vastavat voo tihedust X-teljel kõver.

Lineaarse saali efekti rakendusalad

  1. Lineaarse Halli efektiga seadmetel võib olla erinev rakendusala, mõned neist on toodud allpool:
  2. Mittekontaktsed voolumõõturid juhi väliselt läbiva voolu tuvastamiseks.
  3. Võimsuseandur, identne ülaltooduga (vatt-tunni mõõtmine) Voolu väljalülituspunkti tuvastamine, kus väline vooluandur on integreeritud vooluanduri astmega, et jälgida ja ületada kindlaksmääratud voolupiiri.
  4. Pingutusmõõturid, kus deformatsioonitegur on magnetiliselt ühendatud Halli anduriga kavandatud väljundite saamiseks.
  5. Kallutatud (magnetiliselt) tajumisrakendused Mustmetallidetektorid, kus Halli efekti seade on konfigureeritud rauamaterjali tuvastamiseks suhtelise magnetilise induktsioonitugevuse tuvastamise kaudu. Lähedustundlikkus, mis on sama nagu ülaltoodud rakendusel, tuvastatakse lähedus, lähendades saali suhtelist magnetilist tugevust seade.
  6. Rõõmupulk vaheasendi tajumisega Vedeliku taseme tajumine, Halli seadme teine ​​asjakohane sensatsioonirakendus. Teised sarnased rakendused, mis hõlmavad magnetvälja tugevust peamise keskkonnana koos Halli efekti seadmega, on: temperatuuri / rõhu / vaakumi andur (lõõtsakomplektiga) drossel- või õhuklapi asendi tuvastamine Mittekontaktsed potentsiomeetrid.

Vooluringi skeem Halli efektianduri abil

Eespool selgitatud saali efektiandurit saab kiiresti konfigureerida mõne välise osa abil magnetvälja muundamiseks elektrilisteks lülitusimpulssideks koormuse juhtimiseks. Lihtne skeem on näha allpool:

Selles konfiguratsioonis muundab Halli efektiandur magnetvälja kindlaksmääratud läheduses ja teisendab selle lineaarseks analoogsignaaliks kogu väljundnõela kaudu.

Seda analoogsignaali saab hõlpsasti kasutada koorma juhtimiseks või soovitud lülitusahela toitmiseks.

Kuidas suurendada tundlikkust

Ülaltoodud põhihalli efekti ahela tundlikkust saaks suurendada, lisades olemasoleva NPN-iga täiendava PNP-transistori, nagu allpool näidatud:

.




Eelmine: 2 digitaalse potentsiomeetri ahelat on selgitatud Järgmine: 12V, 5 Amp SMPS akulaadija ahel