Датчиком холла: Please Wait… | Cloudflare

Содержание

Датчики Холла Si72xx компании Silicon Labs

Датчики Холла Si72xx компании Silicon Labs

Компания Silicon Labs выпускает три линейки интегральных датчиков магнитного поля на эффекте Холла серии Si72xx. Они предназначены для реализации разнообразных датчиков и детекторов положения и перемещения. В сравнении с аналогичными решениями других производителей датчики Si72xx выделяются минимальным энергопотреблением и высокой чувствительностью.

 

 

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Среди датчиков Si72xx есть как типовые микросхемы с базовыми функциями, так и решения с различными дополнительными модулями, среди которых

  • встроенный датчик температуры, схема термокомпенсации,
  • поддержка режима пониженного энергопотребления,
  • встроенный цифровой фильтр,
  • функция автокалибровки (self-test),
  • блок контроля вмешательства (tamper detection), детектирующий аномально высокое магнитное поле,
  • цифровой интерфейс I²C для чтения данных и настройки параметров датчика.

На данный момент датчики доступны в корпусах SOT23 с тремя или с пятью выводами. В ближайшем будущем будут выпущены модели в корпусах DFN-8 и TO-92.

 

Датчики серии SI72xx чувствительны к магнитному полю, приложенному перпендикулярно к плоскости корпуса. Допустимые варианты расположение датчика относительно магнитного поля приведены на рисунках. Для детекторов движения, угла поворота, для контроля магнитного поля в 3D пространстве используют два или три датчика.

 

 

 

Датчики Холла SI72xx представлены следующими типами:

  • Биполярная защелка с гистерезисом (Триггер, Latch)

     

     

  • Униполярный пороговый с гистерезисом и детектором вмешательства (Ключ, Unipolar Switch)

     

     

  • Омниполярный пороговый с гистерезисом и детектором вмешательства (Ключ, Omnipolar Swith)

     

     

  • Линейный с аналоговвым выходом
  • Линейный с ШИМ-выходом
  • Линейный с SENT-выходом

 

СЕРИЯ SI720X — ЦИФРОВЫЕ КЛЮЧИ И ТРИГГЕРЫ

Датчики Холла серии Si720x производят измерения в определенной частотой и формируют выходной сигнал согласно измеренному уровню магнитного поля в зависимости от запрограммированных порогов.

Si720x имеют один либо два информационных выхода.

Датчики Si720x выпускаются как в 3-выводном, так и в 5-выводном корпусе. Трехвыводные датчики имеют линии питания, земли и линию выхода, в то время как для датчиков в 5-выводном корпусе доступны два дополнительных сигнала:

  • Первый дополнительный вывод служит для перевода микросхемы в режим сна (DIS)
  • Второй вывод служит для сигнала блока контроля вмешательства (TAMPERb) 

У 3-выводных датчиков Холла с поддержкой функции tamper detection при превышении порога детектора вмешательства на выходе выставляется «0».

Документация на серию доступна на сайте производителя.

 

Тип датчика Количество выводов

Выходной сигнал

Частота измерений Индукция срабатывания
Bop, индукция отпускания, Brp
Si7201-00 3

Омниполярный пороговый с гистерезисом, выход Push-pull

5 Гц Bop = ±1. 1 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop — Brp | = 0.4 (typ)
Si7201-01
Si7201-02 Bop = ±0.9 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop — Brp | = 0.2 (typ)
Si7201-03 Bop = ±2.8 мТ (max)
Brp = ±1.1 мТ (min)
| Bop — Brp | = 0.6 (typ)
Si7201-04 1 Гц Bop = ±1.4 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop — Brp | = 0.4 (typ)
Si7201-05 5 Гц Bop = ±2.0 мТ (max) Brp = ±0.6 мТ (min)
| Bop — Brp | = 0.6 (typ)
Si7201-06

Омниполярный пороговый с гистерезисом, выход открытый коллектор

Si7201-07
Si7201-08 Bop = ±2. 8 мТ (max)
Brp = ±1.1 мТ (min)
| Bop — Brp | = 0.6 (typ)
Si7202-00

Биполярная защелка с гистерезисом, выход Push-pull

Bop = +0.65 мТ (max) Bop = +0.15 мТ (min)
Brp = -0.65 мТ (max) Brp = -0.15 мТ (min)
| Bop — Brp | = 0.8 (typ)
Si7202-01 Bop = +1.4 мТ (max) Bop = +0.6 мТ (min)
Brp = -1.4 мТ (max) Brp = -0.6 мТ (min)
| Bop — Brp | = 2.0 (typ)
Si7203-00 5

Омниполярный пороговый с гистерезисом, выход открытый коллектор

1 кГц Bop = ±1.1 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop — Brp | = 0.4 (typ)
Si7204-00

Биполярная защелка с гистерезисом, выход Push-pull

Bop = +1. 1 мТ (max) Bop = +0.6 мТ (min)
Brp = -1.1 мТ (max) Brp = -0.6 мТ (min)
| Bop — Brp | = 1.8 (typ)

 

 

Тип датчика Дополнительные функции Напряжение питания Потребляемый ток Рабочий
диапазон
температур
Блок tamper detection Схема температурной
компенсации
Встроенный
датчик
температуры
Поддержка
автокалибровки
Цифровой фильтр Режим
измерений
Режим сна
Si7201-00 нет нет нет нет нет 1. 7 — 3.6 В

5 мА
@
Vdd = 3.3 В

  0 .. 70 °C
или
-40 .. 125 °C

 

Si7201-01 да, порог ±19.8 мТ
Si7201-02 да (0.12%/°C) да (FIR с выборкой 4)
Si7201-03 нет нет нет 1.7 — 5.5 В
Si7201-04
Si7201-05 да, порог ±19.8 мТ
Si7201-06 нет
Si7201-07
да, порог ±19. 8 мТ
Si7201-08 нет
Si7202-00 1.7 — 3.6 В
Si7202-01 1.7 — 5.5 В
Si7203-00 да, порог ±19.8 мТ 1.7 — 3.6 В

от 50 нА

Si7204-00
нет

 


СЕРИЯ SI721X — ДАТЧИКИ ХОЛЛА С ЛИНЕЙНЫМ ВЫХОДОМ

Датчики серии Si721x работают на фиксированной частоте и имеют один выход. Доступно три типа выходного сигнала:

  • аналоговый
  • ШИМ-сигнал
  • однопроводной протокол SENT

Датчики Si721x выпускаются как в 3-выводном, так и в 5-выводном корпусе. Трехвыводные датчики имеют линии питания, земли и линию выхода, в то время как для датчиков в 5-выводном корпусе доступны два дополнительных сигнала:

  • Первый дополнительный вывод служит для перевода микросхемы в режим сна (DIS)
  • Второй вывод служит для запуска функции автокалибровки (BIST)

Документация на серию доступна на сайте производителя.

 

Тип датчика Количество выводов Выходной сигнал Частота измерений Индукция срабатывания Bop,
индукция отпускания, Brp 
Si7211-01 3 Аналоговый 7 кГц  
Si7212-00 выход Push-pull, ШИМ-сигнал 300 Гц
Si7213-00 выход открытый коллектор, SENT-сигнал * 1 кГц
Si7217-01 5 7 кГц

 

* SENT (Single Edge Nibble Transmission) — это однонаправленный асинхронный протокол, распространенный в автомобильной промышленности. Описание стандартна доступно в документации на Si721x, а также на сайте standards.sae.org.

 

Тип датчика Дополнительные функции Напряжение питания Потребляемый ток Рабочий диапазон температур
Блок tamper detection Схема
температурной
компенсации
Встроенный
датчик
температуры
Поддержка
автокалибровки
Цифровой
фильтр
Режим
измерений
@ Vdd = 3. 3 В
Режим
сна
Si7211-01 нет нет нет нет да (FIR с выборкой 16) 2.25 — 5.5 В 5.5 мА   -40 .. 125 °C
Si7212-00 1.7 — 5.5 В 5.0 мА
Si7213-00 да, через установку «0» на линии выходного сигнала
Si7217-01 да, через отдельный вывод 2.25 — 5.5 В 7.0 мА

 

 

СЕРИЯ SI7210 С ПОДДЕРЖКОЙ I2C И ВСТРОЕННЫМ ДАТЧИКОМ ТЕМПЕРАТУРЫ

По сравнению с другими датчиками Холла Silicon Labs, датчики серии Si7210 имеют наиболее широкий набор функций.

Микросхемы данной серии оснащены цифровым интерфейсом I²C, который используется как для чтения данных, так и для изменения конфигурации датчика. На шине I²C также доступен сигнал с датчика температуры.

 

Датчики Si7210 выпускаются только в 5-выводном корпусе. Помимо линии питания, земли и двух линий шины I²C эти микросхемы дополнительную линию. Дополнительный вывод может использоваться как аналоговый выход или как цифровой выход, который можно использовать как сигнал прерывания для управляющего микроконтроллера.

 

 

Настройка датчика Si7210 по интерфейсу I²C позволяет

  • изменять границы диапазона измерений
  • изменять режим работы и состояние дополнительного выхода
  • настраивать длительность режима сна (позволяет снизить энергопотребление до 50 нА в зависимости от температуры)
  • настраивать порог срабатывания блока контроля вмешательства (tamper detection)
  • включать цифровой фильтр для подавления шумов на выходе, выбирать тип фильтра (FIR или IIR) и размер выборки (от 2 до 212)
  • настраивать частоту измерений 
  • настраивать параметры схемы температурной компенсации
  • включать встроенную на чип катушку, которая создаёт магнитное поле достаточной силы для выполнения калибровки (self-test) датчика * 

* Калибровочные параметры могут быть запрограммированы во встроенную энергонезависимую память датчика

 

Документация на серию доступна на сайте производителя.

 

Тип датчика Количество выводов Выходной сигнал Частота измерений Индукция срабатывания Bop,
индукция отпускания, Brp 
Основной выход Дополнительный выход
Режим работы Доп. выход в режимах 2, 3, 4
Si7210-00 5 I²C

Режим выбирается через I²C:

  1. Аналоговый выход
  2. Биполярная защелка с гистерезисом
  3. Униполярный пороговый с гистерезисом 
  4. Омниполярный пороговый с гистерезисом
выход Push-pull Настраивается через I²C Bop = ±1. 1 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop — Brp | = 0.4 (typ)
Si7210-01 выход открытый коллектор
Si7210-02 выход Push-pull
Si7210-03
Si7210-04
Si7210-05

 

 

Тип датчика Дополнительные функции Напряжение питания

Потребляемый ток

Рабочий диапазон температур
Блок tamper detection Схема температурной компенсации Встроенный датчик температуры Поддержка автокалибровки Цифровой фильтр Режим
измерений
Режим
сна
Si7210-00 да, порог настраивается через I²C да да, доступен на I²C
Точность ±1. 0 °C
да да (FIR или IIR)
Тип и выборка настраивается через I²C
1.7 — 5.5 В 5.0 мА
@
3.3 В
от 50 нА -40 .. 125 °C
Si7210-01
Si7210-02 да, доступен на I²C
Точность ±4.0 °C
Si7210-03 нет
Si7210-04
Si7210-05

 

 

СХЕМА ФОРМИРОВАНИЯ АРТИКУЛА

Полный артикул датчика кодируется следующим образом:

Тип датчика (см. таблицы выше)
  Ревизия микросхемы:
• AB и т.д.
    Тип датчика (см. таблицы выше)
      Рабочий диапазон температур:
• —  от -40 до +125°C
• —  от 0 до +70°C
        Корпус:
• — TO92
• — DFN8
• — SOT23
          Упаковка:
• — стандартная
• — лента
Si7210 -B- 00 -I V -R

 

Так, например, датчик типа Si7210-00 в корпусе SOT23 и с рабочим диапазоном температур -40 до +125°C будет иметь код для заказа Si7210-B-00-IV-R.

 

 

СРЕДСТВА ОТЛАДКИ

Для знакомства с датчиками Холла серии Si72xx и для разработки приложений на базе этих датчиков предлагается набор Si72xx-WD-Kit.

В набор входят следующие компоненты:

  • Отладочная плата для микроконтроллеров EFM32 Happy Gecko с предустановленными демо-программами
  • Плата-расширение Wheel Demo EXP board, на которой установлено колесо прокрутки и два датчика Холла под углом 90 градусов друг к другу
  • 6 дочерних плат с датчиками Si72xx разных типов
  • 2 магнита
  • USB-кабель
  • кабели для подключения дочерних плат

 

Наличие на складе

Датчик Холла — это… Что такое Датчик Холла?

Эффе́кт Хо́лла — явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также Холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Открыт Э. Холлом в 1879 году в тонких пластинках золота.

Свойства

В простейшем рассмотрении эффект Холла выглядит следующим образом. Пусть через металлический брус в слабом магнитном поле B течет электрический ток под действием напряженности E. Магнитное поле будет отклонять носители заряда (для определенности электроны) от их движения вдоль или против электрического поля к одной из граней бруса. При этом критерием малости будет служить условие, что при этом электрон не начнет двигаться по спирали.

Таким образом, сила Лоренца приведет к накоплению отрицательного заряда возле одной грани бруска и положительного возле противоположной. Накопление заряда будет продолжаться до тех пор, пока возникшее электрическое поле зарядов E1 не скомпенсирует магнитную составляющую силы Лоренца: Скорость электронов v можно выразить через плотность тока: , где n — концентрация носителей заряда. Тогда .

Коэффициент пропорциональности между E1 и jB называется коэффициентом (константой) Холла. В таком приближении знак постоянной Холла зависит от знака носителей заряда, что позволяет определять их тип для большого числа металлов. Для некоторых металлов (в сильных полях), таких как алюминий, цинк, железо, кобальт, наблюдается положительный знак RH, что объясняется в полуклассической и квантовой теориях твердого тела.

Аномальный эффект Холла

Случай появления напряжения (электрического поля) в образце перпендикулярного направлению пропускаемого через образец тока, наблюдающегося в отсутствие приложенного постоянного магнитного поля, то есть явление полностью аналогичное эффекту Холла, но наблюдающееся без внешнего постоянного магнитного поля — называется Аномальный эффект Холла.

Необходимым условием для наблюдения аномального эффекта Холла является нарушение инвариантности по отношению к обращению времени в системе. Например, аномальный эффект Холла может наблюдаться в образцах с намагниченностью.

Датчики на основе эффекта Холла получили очень большое распространение в вентильных двигателях (сервомоторах). Они закрепляются непосредственно на статоре двигателя и выступают в роли ДПР (датчика положения ротора). ДПР реализует обратную связь по положению ротора, выполняет ту же функцию, что и коллектор в ДПТ.

Квантовый эффект Холла

В сильных магнитных полях в плоском проводнике (то есть в квази-двумерном электронном газе) в системе начинают сказываться квантовые эффекты, что приводит к квантовому эффекту Холла: квантованию холловского сопротивления. В ещё более сильных магнитных полях проявляется дробный квантовый эффект Холла, который связан с кардинальной перестройкой внутренней структуры двумерной электронной жидкости.

Магнитосопротивление

Холл проводил опыты в надежде обнаружить возрастание сопротивления проводника в магнитном поле, но в слабых полях не зарегистрировал его. Также оно не следует из теории металлов Друде, расчеты по которой приводились выше. Однако при более строгих расчетах и в сильных полях магнитосопротивление проявляется достаточно хорошо.

Применение

Датчик Холла, используемый для измерения силы тока в проводнике.

Эффект Холла, в некоторых случаях, позволяет определить тип носителей заряда (электронный или дырочный) в металле или полупроводнике, что делает его незаменимым методом исследования свойств полупроводников.

На основе эффекта Холла работают датчики Холла: приборы, измеряющие напряжённость магнитного поля.

См. также

Ссылки

  • Эффект Холла — описание на Effects.ru.
  • Абрикосов А.А. Основы теории металлов. М., «Наука», главная редакция физико-математической литературы. — 1987.
  • Н. Ашкрофт, Н. Мермин. Физика твердого тела.

Wikimedia Foundation. 2010.

ДХМ, датчик холла

Характеристики

ПараметрЗначение
Напряжение питания, В +(24±1,2)
Ток потребления, мА, не более 30
Выходной сигнал, мА
— логический «0»
— логическая «1»
3,6 — 5,2
18 — 22
Сопротивление нагрузки, Ом, не более 1000
Частота срабатывания, Гц, не менее 6000
Расстояние между датчиком и контрольной поверхностью из ферромагнитного материала, мм 1 — 2,5
Скорость вращения контрольной поверхности, мм/с, не менее 18
Частота вращения ротора, об/мин, не менее(D — диаметр ротора, мм) 1000/(3,1415*D)
Длина «паза», «шпонки», шага «шестерни», мм, не менее 12
Глубина «паза», высота «шпонки», мм, не менее 3
Рабочий температурный диапазон, °С 0 — 85
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP64
Группа по устойчивости к внешним воздействующим факторам согласно ГОСТ 30631-99 М5
Допустимая относительная влажность при температуре 35°С и ниже без конденсации влаги, %, не более 95
Средняя наработка на отказ, часов, не менее 150 000
Средний срок службы, лет 10
Габаритный размер датчика, мм М20×1×83,5
Стандартные длины соединительного кабеля, м 3; 5; 7; 9; 12
Тип разъема датчика: кабельные наконечники  

Применение

  • частота вращения ротора;
  • бесконтактный выключатель.

Информация для заказа

Стандартные длины соединительного кабеля, м: 3; 5; 7; 9; 12.

Пример записи датчика с кабелем длиной 7 м: ДХМх7

возвращение квадратурных энкодеров / Хабр

Это уже третья статья, рассказывающая о квадратурных декодерах, на сей раз с применением к управлению бесколлекторными двигателями.

Задача: есть обычный китайский бесколлекторник, нужно его подключить к контроллеру Copley Controls 503. В отличие от копеечных коптерных контроллеров, 503й хочет сигнал с датчиков холла, которых на движке нет. Давайте разбираться, для чего нужны датчики и как их ставить.

В качестве иллюстрации я возьму очень распространённый двигатель с двенадцатью катушками в статоре и четырнадцатью магнитами в роторе. Вариантов намотки и количества катушек/магнитов довольно много, но суть всегда остаётся одной и той же. Вот фотография моего экземпляра с двух сторон, отлично видны и катушки, и магниты в роторе:



Чтобы было ещё понятнее, я нарисовал его схему, полюса магнитов ротора обозначены цветом, красный для северного и синий для южного:

На датчики холла пока не обращайте внимания, их всё равно нет 🙂

Что будет, если подать плюс на вывод V, а минус на вывод W (вывод U не подключаем ни к чему)? Очевидно, будет течь ток в катушках, намотанных зелёным проводом. Катушки намотаны в разном направлении, поэтому верхние две катушки будут притягиваться к магнитам 1 и 2, а нижние две к магнитам 8 и 9. Остальные катушки и магниты в такой конфигурации роли практически не играют, поэтому я выделил именно магниты 1,2,8 и 9. При такой запитке мотора он очевидно крутиться не будет, и будет иметь семь устойчивых положений ротора, равномерно распределённых по всей окружности (левая верхняя зелёная катушка статора может притягивать магниты 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13).

Давайте записывать наши действия вот в такую табличку:

Угол поворота ротора U V W
n.c. +

А что будет, если теперь подать плюс на U и минус на W? Красные катушки притянут к себе магниты 3,4,10 и 11, таким образом чуть-чуть повернув ротор (я по-прежнему выделяю магниты, за которые ротор тянет):

Давайте посчитаем, на сколько повернётся ротор: между щелями магнитов 1-2 и 3-4 у нас 51. 43° (=360°*2/7), а между соответствующими щелями в статоре 60° (=360°/12*2). Таким образом, ротор провернётся на 8.57°. Обновим нашу табличку:

Угол поворота ротора U V W
8.57° + n.c.

Теперь сам бог велел подать + на U и — на V!


Угол поворота ротора U V W
17.14° + n.c.

Теперь опять пора выровнять магниты с зелёными катушками, поэтому подаём напряжение на них, но красный и синий магниты поменялись местами, поэтому теперь нужно подать обратное напряжение:


Угол поворота ротора U V W
25.71° n.c. +

C оставшимися двумя конфигурациями всё ровно так же:


Угол поворота ротора U V W
34. 29° n.c. +


Угол поворота ротора U V W
42.85° + n.c.

Если мы снова повторим самый первый шаг, то наш ротор провернётся ровно на одну седьмую оборота. Итак, всего у нашего мотора три вывода, мы можем подать напряжение на два из них шестью разными способами 6 = 2*C

23

, причём мы их все уже перебрали. Если подавать напряжение не хаотично, а в строгом порядке, который зависит от положения ротора, то двигатель будет вращаться.

Запишем ещё раз всю последовательность для нашего двигателя:

Угол поворота ротора U V W
n.c. +
8.57° + n.c.
17. 14° + n.c.
25.71° n.c. +
34.29° n.c. +
42.86° + n.c.

Есть один нюанс: у обычного коллекторного двигателя за переключение обмоток отвечают щётки, а тут нам надо определять положение ротора самим.

Теперь давайте поставим три датчика холла в те чёрные точки, обозначенные на схеме. Давайте договоримся, что датчик выдаёт логическую единицу, когда он находится напротив красного магнита. Всего существует шесть (сюрприз!) возможных состояний трёх датчиков: 2

3

— 2. Всего возможных состояний 8, но в силу расстояния между датчиками они не могут все втроём быть в логическом нуле или в логической единице:

Обратите внимание, что они генерируют три сигнала, сдвинутые друг относительно друга на 1/3 периода. Кстати, электрики используют слово градусы, говоря про 120°, чем окончательно запутывают нубов типа меня. Если мы хотим сделать свой контроллер двигателя, то достаточно читать сигнал с датчиков, и соответственно переключать напряжение на обмотках.

Для размещения датчиков я использовал вот такую платку, дизайн которой взял тут. По ссылке лежит проект eagle, так что я просто заказал у китайцев сразу много подобных платок:

Эти платки несут на себе только три датчика холла, больше ничего. Ну, по вкусу можно поставить конденсаторы, я не стал заморачиваться. Очень удобно сделаны длинные прорези для регулировки положения датчиков относительно статора.

Постойте, но ведь это очень похоже на квадратурный сигнал с обычного инкрементального энкодера!

Ещё бы! Единственная разница, что инкрементальные энкодеры дают два сигнала, сдвинутые друг относительно друга на 90°, а у нас три сигнала, сдвинутые на 120°. Что будет, если завести любые два из них на обычный квадратурный декодер, например,

той же самой синей таблетки

? Мы получим возможность определять положение вала с точностью до четырёх отсчётов на одну седьмую оборота, или 28 отсчётов на оборот. Если вы не поняли, о чём я, прочтите принцип работы квадратурного декодера в

первой статье.

Я долго думал, как же мне использовать все три сигнала, ведь у нас происходит шесть событий на одну седьмую оборота, мы должны иметь возможность получить 42 отсчёта на оборот. В итоге решил пойти грубой силой, так как синяя таблетка имеет кучу аппаратных квадратурных декодеров, поэтому я решил в ней завести три счётчика:

Видно, что при каждом событии у нас увеличиваются два из них, поэтому сложив три счётчика, и поделив на два, мы получим равномерно тикающий определитель положения вала, с точностью до 6*7 = 42 отсчёта на оборот!

Вот так выглядит макет подключения датчиков Холла к синей таблетке:

В некоторых приложениях (например, для коптеров) все эти заморочки не нужны. Контроллеры пытаются угадать происходящее с ротором по току в катушках. С одной стороны, это меньше заморочек, но с другой стороны, иногда приводит к проблемам с моментом старта двигателя, поэтому слабоприменимо, например, в робототехнике, где нужны околонулевые скорости. Давайте попробуем запитать наш движок от обычного китайского коптерного ESC (electronic speed controller).

Мой контроллер хочет на вход PPM сигнал: это импульс с частотой 50Гц, длина импульса задаёт обороты: 1мс — останов, 2мс — максимально возможные обороты (считается как KV двигателя * напряжение).

Вот здесь я выложил исходный код и кубовские файлы для синей таблетки. Таймер 1 генерирует PWM для ESC, таймеры 2,3,4 считают соответствующие квадратурные сигналы. Поскольку в прошлой статье я крайне подробно расписал, где и что кликать, то здесь только даю ссылку на исходный код.

На вход моему ESC я даю пилообразное задание скорости, посмотрим, как он его отработает. Вывод синей таблетки лежит тут, а код, который рисует график, тут.

Поскольку у меня двигатель имеет номинал 400KV, а питание я подал 10В, то максимальные обороты должны быть в районе 4000 об/мин = 419 рад/с. Ну а вот и график подоспел:

Видно, что реальные обороты соответствуют заданию весьма приблизительно, что терпимо для коптеров, но совершенно неприменимо во многих других ситуациях, почему, собственно, я и хочу использовать более совершенные контроллеры, которым нужны сигналы с датчиков холла. Ну и бонусом я получаю угол поворота ротора, что бывает крайне полезно.

Я провёл детство в обнимку с этой книжкой, но раскурить принципы работы бесколлекторников довелось только сейчас.

Оказывается, что шаговые моторы и вот такое коптерные моторчики — это (концептуально) одно и то же. Разница лишь в количестве фаз: шаговики (обычно, бывают исключения) управляются двумя фазами, сдвинутыми на 90°, а бесколлекторники (опять же, обычно) тремя фазами, сдвинутыми на 120°.

Разумеется, есть и другие, чисто практические отличия: шаговики рассчитаны на увеличение удерживающего момента и повторяемость шагов, в то время как коптерные движки на скорость и плавность вращения, что сказывается на количестве обмоток, подшипниках и т.п. Но в итоге обычный бесколлекторник можно использовать в шаговом режиме, а шаговик в постоянном вращении, управление у них будет одинаковым.

Update: красивая анимация от Arastas:

Датчики Холла

| Аллегро МикроСистемс

Датчики Холла

Шон Милано, Allegro MicroSystems

Скачать PDF-версию

Аннотация

Allegro MicroSystems — мировой лидер в разработке, производстве и продаже высокопроизводительных интегральных схем датчиков Холла. Эта заметка дает общее представление об эффекте Холла и о том, как Allegro проектирует и реализует технологию Холла в упакованных полупроводниковых монолитных интегральных схемах.

Принципы эффекта Холла

Эффект Холла назван в честь Эдвина Холла, который в 1879 году обнаружил, что потенциал напряжения возникает на проводящей пластине с током, когда магнитное поле проходит через пластину в направлении, перпендикулярном плоскости пластины, как показано на нижнем рисунке. панель рисунка 1.

Фундаментальным физическим принципом эффекта Холла является сила Лоренца, которая проиллюстрирована на верхней панели рисунка 1. Когда электрон движется в направлении v, перпендикулярном приложенному магнитному полю, B, на него действует сила F , сила Лоренца, нормальная как к приложенному полю, так и к току.

Рисунок 1. Эффект Холла и сила Лоренца. Синие стрелки B представляют магнитное поле, проходящее перпендикулярно через проводящую пластину.

Под действием этой силы электроны движутся по криволинейной траектории вдоль проводника, и на пластине возникает суммарный заряд и, следовательно, напряжение. Это напряжение Холла V H подчиняется приведенной ниже формуле, которая показывает, что V H пропорционально напряженности приложенного поля и что полярность V H определяется направлением на север или юг приложенное магнитное поле. Благодаря этому свойству эффект Холла используется в качестве магнитного датчика.

где:

  • В H — напряжение Холла на токопроводящей пластине,
  • I — ток, проходящий через пластину,
  • ц — величина заряда носителей заряда,
  • ρn — количество носителей заряда в единице объема, а
  • т — толщина плиты.

Полупроводниковые интегральные схемы Allegro содержат элемент Холла, поскольку эффект Холла распространяется как на проводящие, так и на полупроводниковые пластины.Используя эффект Холла в полностью интегрированной монолитной ИС, можно измерить напряженность магнитного поля и создать широкий спектр интегральных схем на эффекте Холла для самых разных приложений.

Выключатель Allegro Hall активируется положительным магнитным полем, создаваемым южным полюсом. Положительное поле включит выходной транзистор и соединит выход с GND, действуя как активное низкое устройство.

Поле, необходимое для активации устройства и включения выходного транзистора, называется магнитной рабочей точкой и обозначается аббревиатурой B OP .При снятии поля выходной транзистор закрывается. Поле, необходимое для выключения устройства после его активации, называется точкой магнитного срабатывания или B RP . Разница между B OP и B RP называется гистерезисом и используется для предотвращения дребезга при переключении из-за шума.

Allegro также производит магнитные защелки и линейные устройства. Магнитные защелки включаются южным полюсом (B OP ) и выключаются северным полюсом (B RP ).Требование северного полюса для деактивации защелки отделяет защелки от простых переключателей. Поскольку они не выключаются при удалении поля, они «запирают» выход в текущем состоянии до тех пор, пока не будет применено противоположное поле. Защелки используются для обнаружения вращающихся магнитов для коммутации двигателя или измерения скорости.

Линейные устройства имеют аналоговый выход и используются для измерения линейного положения в линейных энкодерах, таких как автомобильные датчики положения педали дроссельной заслонки. Они имеют логометрическое выходное напряжение, которое номинально составляет В CC /2, когда поле не приложено.При наличии южного полюса выход будет двигаться в направлении V CC , а при наличии северного полюса выход будет двигаться в направлении GND. Allegro предлагает широкий ассортимент выключателей Холла, защелок и линейных устройств, подходящих для самых разных областей применения. См. руководства по выбору продуктов Allegro: ИС магнитных линейных и угловых датчиков положения, ИС магнитных цифровых датчиков положения, ИС датчиков тока на основе эффекта Холла и ИС магнитных датчиков скорости.

Использование эффекта Холла

Интегральные схемы на эффекте Холла (ИС)

Allegro используют эффект Холла, объединяя элемент Холла с другими схемами, такими как операционные усилители и компараторы, для создания переключателей с магнитным управлением и аналоговых устройств вывода.Простой переключатель Холла, такой как открытое устройство NMOS, показанное на рис. 2, можно использовать для определения наличия или отсутствия магнита, и он отвечает цифровым выходом.

Рисунок 2. Блок-схема простого переключателя на эффекте Холла IC

Интегральные схемы представляют собой электронные структуры, имеющие большое количество элементов схемы с высокой плотностью, рассматриваемых как единое целое. Элементы схемы включают в себя активные компоненты, такие как транзисторы и диоды, а также пассивные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности.Эти компоненты соединены металлом, обычно алюминием, и составляют более сложные операционные усилители и компараторы устройства. Переключатель Холла на рисунке 2 используется для простой иллюстрации, но эти компоненты используются во всех устройствах Allegro даже для самых сложных ИС. Элемент Холла на рисунке 2 показан в виде квадратного прямоугольника с буквой «X». Его выход усиливается, подается на компаратор, а затем на открытый цифровой выход NMOS. Allegro также производит интегральные схемы Холла с двумя элементами Холла для обнаружения дифференциальных магнитных полей и даже с тремя элементами Холла для определения направления движущихся ферромагнитных целей.Какой бы сложной ни была топология датчика, все компоненты изготавливаются внутри и на поверхности тонкой подложки из полупроводникового материала.

Структура интегральной схемы Холла

Устройства

Allegro изготавливаются на кремниевых подложках путем непосредственного легирования кремния различными материалами для создания несущих областей n-типа (электроны) или p-типа (электроны-дырки). Эти области материала n-типа и p-типа сформированы в геометрии, которые составляют активные и пассивные компоненты интегральной схемы, включая элемент Холла, и соединены вместе путем осаждения металла по геометриям. Таким образом, активные и пассивные компоненты электрически связаны друг с другом. Поскольку требуемая геометрия очень мала, в диапазоне микронов, а иногда даже меньше, плотность схем чрезвычайно высока, что позволяет создавать сложные схемы на очень небольшой площади кремния.

Тот факт, что все активные и пассивные элементы выращены внутри подложки или нанесены на кремний, делает их неотделимыми от кремния и действительно идентифицирует их как монолитные интегральные схемы.На рис. 3 показано, как элемент Холла интегрируется в микросхему Allegro. Это просто область легированного кремния, которая создает пластину n-типа, которая будет проводить ток.

Рис. 3. Сечение одного элемента Холла; эпирезистор N-типа контактирует в каждом из четырех углов.

Как упоминалось ранее, когда ток направляется из одного угла пластины в противоположный угол, в двух других углах пластины возникает напряжение Холла при наличии перпендикулярного магнитного поля. Напряжение Холла будет равно нулю, когда поле не приложено. Аналогичным образом более сложные геометрические формы составляют активные компоненты, такие как транзисторные структуры NPN или NMOS. На рис. 4 показаны поперечные сечения транзисторов NPN и PMOS.

Рис. 4. Сечения PMOS (вверху) и BJT-транзистора n-NPN-типа (внизу)

Для повышения эффективности производства эти схемы выращиваются на подложке, пока она еще находится в форме большой пластины. Схемы повторяются в виде рядов и столбцов, которые можно распилить на отдельные матрицы или «чипы», как показано на рисунке 5.

Рис. 5. Кремниевая пластина, выпиленная на кристалл после нанесения схемы ИС

ИС с одним датчиком Холла Allegro можно увидеть на рисунке 6. Это простой переключатель с функциональной блок-схемой, показанной на рисунке 2. Все схемы включены в ИС, включая элемент Холла, который можно увидеть как красный квадрат в середине микросхемы, а также схема усилителя и защитные диоды, а также многочисленные резисторы и конденсаторы, необходимые для реализации функциональности устройства.

Рис. 6. Одиночная микросхема Холла

Упаковка устройства Холла

После того, как ряды и столбцы кремниевых пластин распилены на отдельные матрицы, они затем упаковываются для индивидуальной продажи. Готовый пакет, один из многих возможных стилей, показан на рисунке 7. Внутри корпуса виден кристалл, установленный на медной подложке. Контакт с медными выводами осуществляется через золотую проволоку, соединяющую металлические площадки на поверхности кристалла с электрически изолированными выводами корпуса.Затем упаковка герметизируется или заливается пластиком для защиты штампа от повреждений.

Рис. 7. Типичный полный комплект устройства Холла с установленным кристаллом и проводными соединениями с выводами.

Пакет на рис. 7 представляет собой простой переключатель на рис. 2 с VCC, GND и выходными проводами в миниатюрном 3-контактном однорядном корпусе (SIP). Другие пакеты можно увидеть на рисунке 8, они включают в себя пакет масштабирования микросхемы (CSP) на уровне пластины, SOT23W, MLP, 3-контактный SIP-пакет UA и 4-контактный SIP-пакет K.

Рис. 8. Типичные полные комплекты устройств Холла: (A) MLP для поверхностного монтажа и (B) SOT23W, (C) корпус с масштабированием микросхемы на уровне пластины (CSP) и монтаж в сквозное отверстие (D) SIP типа K, и (E) UA типа SIP.

АН296065

Магнитные датчики и магнитные переключатели Alps Alpine

Магнитные датчики используются для изменения электрических сигналов после обнаружения магнитного состояния.
Существуют различные типы магнитных датчиков, типичными из которых являются датчики Холла и магнитно-резонансные датчики.
Как подразумевается, датчики Холла используют эффект Холла, а датчики MR используют эффекты магнитосопротивления (MR).
Эффект Холла — это возникновение напряжения Холла, когда магнитное поле приложено к элементу Холла, тогда как эффекты магнитосопротивления — это изменения электрического сопротивления элемента MR, когда к элементу приложено магнитное поле.
Магнитные датчики Alps Alpine относятся к магнитно-резонансным датчикам.

Датчики Холла и МР-датчики используют характеристики элементов Холла и МР-элементов соответственно для преобразования изменений магнетизма в электрический сигнал.

Разница между датчиками Холла и магнитно-резонансными датчиками

Датчик Холла определяет силу перпендикулярного к нему магнитного поля, тогда как магнитно-резонансный датчик определяет угол параллельного магнитного поля.
По этой причине датчики MR обычно имеют более широкую область обнаружения, которая поглощает ошибку компоновки.

Датчики Alps Alpine MR также имеют отличное отношение сигнал/шум, так как выходной сигнал как минимум в 10 раз выше, чем у датчика Холла.

Конструкция магнитного переключателя Alps Alpine

Магнитный переключатель представляет собой переключатель в сочетании с магнитом, в котором используются указанные выше характеристики МР-датчика.

Характеристики магнитных переключателей Alps Alpine

Помимо области обнаружения и отношения сигнал/шум, упомянутых выше, магнитные переключатели Alps Alpine имеют меньшую вариацию чувствительности, чем датчики Холла, что обеспечивает постоянство даже при колебаниях температуры.

Alps Линейка магнитных переключателей Alpine

Магнитные выключатели Alps Alpine бывают разных типов в зависимости от способа монтажа (размера), напряжения привода и типа выхода.

Номер детали Внешний вид Размер Рабочее напряжение Рабочее магнитное поле Выход
ХГДЕСМ013А 1.3×0,9×0,525 Тип. 1,8 В
(от 1,6 мин. до 3,6 В макс.)
1,3 мТ Однополюсный, одноканальный
ХГДЕПМ013А Двухполюсный, одноканальный
ХГДЭДМ013А Двухполюсный, двойной выход
ХГДЕСМ023А 2,0 мТл Двухполюсный, одноканальный
ХГДЕСМ033А 3.0 мт Двухполюсный, двойной выход
ХГДЕСТ021Б 2,9×2,8×1,1 2,0 мТл Однополюсный, одноканальный
ХГДЕПТ021Б Двухполюсный, одноканальный
ХГДФСТ021Б Тип. 5 В
(от 4,5 мин. до 5,5 В макс.)
Однополюсный, одноканальный
ХГДФПТ021Б Двухполюсный, одноканальный
ХГДВСТ021А 3 до 30 В Однополюсный, одноканальный
  • Однополюсный, с одним выходом

  • Двухполюсный, одноканальный

  • Двухполюсный, двойной выход

Здесь мы объяснили использование датчика MR в качестве переключателя.В следующий раз мы представим другие прикладные применения.

Что такое ИС на эффекте Холла?

  1. Что такое эффект Холла IC
  2. Принципы работы ИС на эффекте Холла
  3. Конфигурация интегральной схемы на эффекте Холла
  4. Типы ИС на эффекте Холла
  5. Методы обнаружения эффекта Холла IC
  6. Как выбрать подходящую микросхему на эффекте Холла

Микросхема на эффекте Холла ABLIC

Что такое эффект Холла IC

Элементы Холла

являются типичным примером среди различных типов магнитных датчиков, в которых используются полупроводники. Элементы Холла — это датчики, использующие гальваномагнитный эффект, называемый эффектом Холла. От элемента Холла можно получить очень небольшое напряжение, поэтому такие элементы обычно требуют усилителей, таких как операционные усилители. Поскольку ИС на эффекте Холла сочетает в себе элемент Холла и операционный усилитель, количество внешних компонентов может быть уменьшено, а конструкция схемы может быть упрощена.

Можно различить магнитные полюса с помощью одной интегральной схемы на эффекте Холла. Такие ИС используются для самых разных целей, в том числе общего и автомобильного назначения.Основные цели обнаружения ИС на эффекте Холла включают обнаружение вращения, обнаружение положения, обнаружение открытого/закрытого положения, обнаружение тока, обнаружение направления и многие другие. ИС общего назначения на эффекте Холла используются для широкого спектра продуктов, от крупной бытовой техники, такой как стиральные машины и холодильники, до мобильных телефонов. ИС автомобильного назначения, естественно, используются для определения того, открыты или закрыты окна и двери, но многие ИС на эффекте Холла также используются для таких целей, как определение высоты транспортного средства, скорости и количества оборотов двигателя.

Принцип работы ИС на эффекте Холла

ИС на эффекте Холла содержит элемент Холла. Через этот элемент протекает ток, и, когда магнитное поле (от магнита), перпендикулярное направлению тока, приближается к элементу, на носитель, который ведет ток, действует сила Лоренца. Сила Лоренца приводит к возникновению напряжения (напряжения Холла) в направлении, перпендикулярном току и магнитному полю (эффект Холла). ИС на эффекте Холла обнаруживает наличие магнитного поля (от магнита), обнаруживая это напряжение.Выходное напряжение увеличивается прямо пропорционально плотности магнитного потока.

Согласно правилу левой руки Флеминга, направление перпендикулярного напряжения (напряжение Холла) изменяется в зависимости от направления магнитного поля (северный или южный полюс). Следовательно, ИС на эффекте Холла может обнаруживать не только наличие магнитного поля, но и направление поля (северный или южный полюс) на основе направления этого напряжения.

Рисунок 1 Принципы работы элемента Холла

Конфигурация интегральной схемы на эффекте Холла

ИС переключателя Холла усиливает напряжение (напряжение Холла), выдаваемое элементом Холла, и выдает сигнал путем обработки сигналов внутри ИС в зависимости от плотности магнитного потока.

Существует два типа интегральных схем на эффекте Холла. Один из них представляет собой высокоскоростной тип работы для обнаружения вращения двигателей и т. д., а другой тип представляет собой тип с низким потреблением тока для оборудования с батарейным питанием.
Ниже в Таблице 1 и на Рисунке 2 показана внутренняя конфигурация микросхемы на эффекте Холла с низким потреблением тока.

Таблица 1 Конфигурация интегральной схемы на эффекте Холла
Блок Описание
Элемент Холла Обнаруживает магнитное поле (от магнита) и выводит напряжение (напряжение Холла).
Усилитель прерывателя Усиливает выходное напряжение (напряжение Холла) элемента Холла.
Схема сна/пробуждения Контролирует работу и неработоспособность, осуществляя прерывистое управление.
Компаратор с гистерезисом
(схема сравнения)
Они управляют выходом и выводят сигнал высокого или низкого уровня в зависимости от плотности магнитного потока.
Выходной инвертор
(или транзистор Nch)
Рис. 2. Блок-схема ИС на эффекте Холла (серия S-5712, выходной продукт CMOS)

Типы ИС на эффекте Холла

ИС на эффекте Холла, которые используют различные методы обнаружения, могут быть выбраны в соответствии с назначением.В этой главе описываются репрезентативные типы микросхем Hal.

Существует два основных типа ИС на эффекте Холла: с линейным выходом (аналоговый выход, цифровой выход), который используется для получения выходного напряжения, прямо пропорционального напряженности магнитного поля, и с переключением (цифровой выход). тип), который используется для получения сигнала включения/выключения. ИС на эффекте Холла серий S-5711A и S-5712 представляют собой ИС импульсного типа с гистерезисными характеристиками, к которым добавлены схемы Шмитта.

Типы ИС на эффекте Холла

  1. Тип линейного выхода:  Используется для получения выходного напряжения, прямо пропорционального напряженности магнитного поля
  2. Тип переключения:  Используется для получения сигнала включения/выключения

 

Методы обнаружения эффекта Холла IC

ИС на эффекте Холла обнаруживают магнитные поля, которые имеют либо северный, либо южный полюс. В этом разделе описываются четыре типа обнаружения IC на эффекте Холла: однополярное обнаружение , которое представляет собой обнаружение либо северного, либо южного полюса, всеполярное обнаружение , которое представляет собой обнаружение как северного, так и южного полюсов без дискриминации, биполярное обнаружение. , то есть обнаружение северного и южного полюсов попеременно.Биполярное детектирование используется не только для определения силы магнитного поля, но и для различения северного и южного полюсов, характеристики IC эффекта Холла. Четвертый метод обнаружения — ZCL TM (Защелка пересечения нуля) , который представляет собой обнаружение изменения полярности точки (точка пересечения нуля). ZCL TM — это первый в мире метод обнаружения.

Выберите подходящий метод обнаружения в соответствии с типом приложения, для которого будет использоваться интегральная схема на эффекте Холла.ABLIC массово производит микросхемы на эффекте Холла, в которых используются все четыре вышеуказанных метода обнаружения.

Обнаружение униполярности

Для этого метода обнаруживается только один полюс магнитного поля (северный или южный), и операция включения/выключения выполняется в соответствии с плотностью магнитного потока для вывода сигнала высокого или низкого уровня.

Однополярное обнаружение (для продукта, который выдает сигнал низкого уровня при обнаружении южного полюса.)

Всеполярное обнаружение

Для этого метода обнаруживаются оба полюса магнитного поля (северный и южный), и операция включения/выключения выполняется в соответствии с плотностью магнитного потока для вывода сигнала высокого или низкого уровня.

Всеполярное обнаружение (для продукта, который выдает сигнал низкого уровня при обнаружении любого полюса.)

Биполярное обнаружение

В этом методе оба полюса магнитного поля (северный и южный) обнаруживаются попеременно, и операция включения/выключения выполняется в соответствии с плотностью магнитного потока и полярностью для вывода сигнала высокого или низкого уровня.

ZCL

TM (защелка перехода через нуль) Обнаружение

ZCL определяет точку, когда S-полюс плотности приложенного магнитного потока меняется на N-полюс или наоборот, то есть когда происходит изменение полярности.
Обнаружение ZCL, оптимизированное для управления бесщеточными двигателями постоянного тока, может легко предотвратить снижение эффективности двигателя в результате колебаний температуры и производственных отклонений. >Дополнительная информация «Что такое микросхема на эффекте Холла ZCL?»
«ZCL» является зарегистрированным товарным знаком ABLIC Inc.

Давайте сократим трудозатраты на проектирование, чтобы создать идеальный двигатель
с помощью первого в мире метода обнаружения
На что способна интегральная схема на эффекте Холла ZCL

Как выбрать подходящую интегральную схему на эффекте Холла

ABLIC предлагает широкий выбор интегральных схем на эффекте Холла по требованию клиентов.Вы можете выбрать подходящую микросхему на эффекте Холла, рассмотрев приведенный ниже порядок.

Таблица выбора ИС на эффекте Холла

Микросхема на эффекте Холла ABLIC

Аналоговые датчики Холла – Аналоговые магнитные датчики приближения

Логометрические датчики с линейным выходом для обнаружения северного и южного полюсов

Аналоговые датчики Холла

AH и AH5 обеспечивают выходное напряжение, равное ½ напряжения питания с логометрической опцией -5 В, когда магнитное поле отсутствует. Когда обнаруживается поле Южного полюса, выходное напряжение увеличивается в сторону напряжения питания.Поле северного полюса снижает выходное напряжение до 0 В. Датчики AH имеют коэффициент усиления 2,5 мВ/Гаусс для измерения полей +/1000 Гаусс. Датчики AH5 имеют усиление 5,0 мВ/Гаусс для обнаружения полей +/- 500 Гаусс.

Эти датчики также доступны в регулируемом варианте –RG для использования в системах с питанием 12 В и 24 В. Регулятор подает 5 В на чувствительный элемент, а датчики будут выдавать 2,5 В при отсутствии поля независимо от напряжения питания (8-30 В).

Программируемые аналоговые датчики Холла

Sensor Solutions предлагает несколько линеек программируемых аналоговых датчиков Холла для обеспечения максимального размаха выходного сигнала для полей, измеряемых в конкретном приложении.Все следующие датчики предлагаются полностью запрограммированными для применения с температурным коэффициентом для определяемого типа магнита, учитываемым при программировании.

  • PAH Программируемые датчики Холла предлагают программируемое напряжение смещения (0,05–4,95 В) для приложений, в которых необходимо обнаружить поле только от одного полюса. Коэффициент усиления можно запрограммировать в пределах от 0,05 до 14 мВ/Гаусс для использования в приложениях с большими или малыми измеряемыми полями. Выходной сигнал этих датчиков также может иметь инвертированный наклон, так что поле Северного полюса увеличивает выходное напряжение.
  • Программируемые датчики Холла
  • PAM можно запрограммировать по двум точкам для определенного магнита в нескольких зазорах. Их также можно запрограммировать на обнаружение поля в диапазоне +/-1500 Гаусс, что является самым большим диапазоном среди всех наших программируемых датчиков Холла.
  • Программируемые датчики Холла
  • PAL1 — самые быстродействующие аналоговые датчики Холла в нашем каталоге. Эти датчики обновляются с частотой 120 кГц. PAL1 можно запрограммировать с усилением в диапазоне 1,3-2,9 мВ/Гаусс.Другие варианты PALx доступны для усиления 2,9–14,0 м/Гаусс. Свяжитесь с нашими инженерами по применению, чтобы обсудить варианты аналогового датчика Холла с более высоким коэффициентом усиления/высокой частотой.

Полевое программирование и тестирование

В дополнение к нашим пакетным программируемым датчикам Холла компания Sensor Solutions также предлагает более масштабное программирование и тестирование на уровне ИС датчиков Allegro, Melexis и Micronas. Конкретные ИС датчиков, которые в настоящее время доступны в индивидуальном программировании, включают следующее:

  • Аллегро A1363
  • Мелексис MLX
  • Мелексис MLX
  • Микронас HAL805

Свяжитесь с нашими инженерами по применению, чтобы обсудить варианты для любой из перечисленных выше ИС датчиков или других программируемых аналоговых датчиков Холла, предлагаемых полностью запрограммированными. Датчики также могут быть изготовлены по индивидуальному заказу и при необходимости монтироваться на датчики PCBA.

Магниты для использования с аналоговыми датчиками Холла

Диапазон обнаружения срабатывания аналогового датчика Холла и постоянного магнита зависит от размера, формы и качества магнита, а также от ориентации датчика относительно магнита и направления движения. Чтобы определить подходящий датчик и магнит для данного приложения, свяжитесь с нашими инженерами по приложениям, чтобы обсудить конкретные требования.

В нашем каталоге принадлежностей представлен широкий выбор магнитов-мишеней. Мы предлагаем необработанные магниты с маркировкой Южного полюса, а также магниты, встроенные в болты с резьбой для установки в резьбовые отверстия, и магниты, установленные в зажимные кольца вала для легкой установки на гладкие валы.

Для получения дополнительной информации об аналоговых датчиках Холла и аналоговых магнитных бесконтактных датчиках свяжитесь с инженером Sensor Solutions уже сегодня!

Использование ратиометрических датчиков Холла

Льюис Лофлин

Рационометрический датчик Холла выдает аналоговое напряжение, пропорциональное напряженности магнитного поля.Здесь я буду использовать устройства UGN3503 и Texas Instruments TL173C.

Оба являются однополярными устройствами, одно работает на 5 вольт, а другое на 12 вольт соответственно. Без магнитного поля выходное напряжение составляет примерно половину напряжения питания.

Напряжение будет увеличиваться с южным магнитным полюсом на лице или уменьшаться с северным магнитным полюсом на лице.

Рационометрический датчик Холла демонстрируется в последней трети приведенного выше видео.

Спецификации в формате PDF: TL173C и UGN3503.

На изображении выше показаны типичные выводы трехвыводных датчиков Холла. Рационометрический датчик вместо включения или выключения выдает напряжение от почти нуля до почти VCC, пропорциональное силе магнитного поля и магнитной полярности.

Учитывая магниты

Магнитное поле, обычно создаваемое редкоземельными магнитами, может превышать 1,4 тесла, тогда как ферритовые или керамические магниты обычно имеют поле 0.5 к 1 тесла. Тесла назван в честь изобретателя, физика и инженера-электрика Николы Теслы. Меньшей единицей магнитного поля является гаусс (1 тесла = 10 000 гаусс):

10 -9 — 10 -8 гаусс: магнитное поле человеческого мозга;
0,31–0,58 Гс: магнитное поле Земли на ее поверхности;
25 Гс: магнитное поле Земли в ее ядре;
50 Гс: обычный магнит на холодильник;
100 Гс: небольшой железный магнит;
2000 Гс: небольшой неодим-железо-бор (NIB) магнит;
15 000–30 000 Гс: медицинский электромагнит для магнитно-резонансной томографии.

Выше арт. Вики. Чтобы узнать больше о редкоземельных магнитах в целом, посетите сайт www.rare-earth-magnets.com. Магниты можно складывать друг на друга (от N до S), чтобы получить более мощный магнит.

Рассмотрим характеристики датчика Холла Texas Instruments TL173C. При нулевом гаусс на выходе 6 вольт. При 50 мТл (1/1000 Тесла = 10 Гс или всего 500 Гс) выходное напряжение составляет 7 вольт. То есть на южном полюсе магнита. При 50 мТл. (500 Гс) выходное напряжение 5 вольт с северным полюсом.

Обратите внимание, что в традиционной теории магнитный поток течет с севера на юг. Положительный отдает юг, отрицательный — север. Таким образом, -50 мТл — это -500 Гс северной полярности.

Мы также можем использовать электромагниты.

Мы можем использовать приведенную выше схему для считывания выходных данных датчика. Показание напряжения даст нам представление о полярности и силе магнита. Это открывает двери для ряда интересных применений этих датчиков. Давайте посмотрим на несколько.

Калиброванное линейное устройство Холла в этом примере будет измерять ток через провод.Чем выше ток, тем сильнее магнитное поле и, следовательно, выше выходное напряжение.

Использование компаратора

На изображении выше мы подключили датчик к LM358, используемому в качестве разностного усилителя, питающего компаратор LM311. Мы можем настроить потенциометры, чтобы установить точку срабатывания на выходе. В отличие от стандартного переключателя на эффекте Холла мы можем изменять чувствительность. LM311 имеет выход с открытым коллектором и может управлять любым количеством небольших реле, оптронов и т. д.

Хотя это 12-вольтовая схема, обратите внимание, что подтягивающий резистор, подключенный к TP4, подключен к 5-вольтовому.

См. также информацию и схемы компаратора напряжения

Схема также будет работать при 5 вольтах как есть, но вместо этого используйте UGN3503 или другой 5-вольтовый датчик. В случае с UGN3503 отключите его от 5-вольтового и при желании используйте 6-вольтовый для большей чувствительности.


Внутри типичного трехконтактного логометрического датчика Холла.

Веб-сайт Copyright Lewis Loflin, Все права защищены.
Если вы используете этот материал на другом сайте, укажите ссылку на мой сайт.

 

Гибкий датчик Холла из нанесенного лазером графена

Характеристика материала

На рис. толщина выделяется на поверхности ПИ. Изображение с большим увеличением (вставка на рис. 1а) показывает, что LSG состоит из высокопористой многослойной графеновой структуры.Поскольку скрайбирование ПИ лазерным лучом происходит в условиях окружающей среды и при локальных температурах >2500 °C, присутствие кислорода и влаги в процессе скрайбирования выжигает некоторое количество углерода, что приводит к пористой морфологии. Спектры КР ЛСГ, полученные с использованием лазерной длины волны 473 нм, показали три типичных характерных пика: D, G и 2D при 1360, 1580 и 2720 см –1 соответственно (рис. 1б) 15 . Пик D возникает из-за дефектов и разорванных sp2-углерод-углеродных связей, G связан со структурами, производными графита, а острый 2D-пик является доминирующим в монослойном графене.Присутствие сильного двумерного пика может быть связано с графеновыми структурами, индуцированными лазерной обработкой 35 . Этот результат хорошо согласуется с анализом спектров XPS. Отчетливый компонент С-С и значительно уменьшенные компоненты С-О, С=О и СОО, показанные на рис. 1в, показывают преобладание атомов углерода sp2 и нарушенных структур химической связи.

Рис. 1: Характеристика графена, нанесенного лазером (LSG).

a СЭМ-изображения поперечного сечения пористых графеновых структур на PI после лазерного облучения (масштабная линейка: 30  мкм).На вставке с большим увеличением показаны беспорядочно расположенные и взаимосвязанные чешуйки графена (масштабная линейка: 5 мкм). b Рамановский спектр LSG. c XPS-спектр высокого разрешения области C1s LSG.

Магнито-электромеханический отклик

Измеренные значения напряжения Холла были получены путем усреднения за 1 мин и нанесены на график в зависимости от магнитного поля на рис. 2. Напряжение Холла показывает линейную зависимость от приложенного магнитного поля, как ожидается, с текущей нормализованной чувствительностью ~1.12 В/АТ, извлеченное из наклона построенной линии. Используя стандартные протоколы измерений Ван-дер-Пау от Национального института стандартов и технологий 39 , подвижность носителя, µ  = 736 см 2  V −1  с −1 , плотность, n  = 5,6 × 10 14  см −2 , были найдены при комнатной температуре. Полученные значения сравнимы с гибкими висмутовыми 9 , графеновыми 10,40 и металлическими 41 датчиками Холла на подложках из PI, PEEK и Kapton Foil.Между тем, смещение напряжения Холла возникает из-за несоосности контактов и/или неоднородного протекания тока в активной области датчика. Это распространенная проблема, встречающаяся в датчиках на эффекте Холла, которую можно свести к минимуму с помощью различных схемных методов, таких как автоматическое обнуление 42 , стабилизация прерывателя 43 и коррелированная двойная выборка 44 .

Рис. 2: Магнито-электромеханические характеристики.

a Четырехконтактная конфигурация датчика Холла для измерения Холла. b Напряжение Холла во внешнем магнитном поле при токе 100 мкА.

Выходной сигнал датчика до, во время и после воздействия различных нагрузок показан на рис. 3а. Чувствительность оставалась стабильной после изгиба до минимального радиуса 5 мм, что соответствует деформации растяжения ~1,6%. Снижение холловской чувствительности, вызванное увеличением кривизны изгиба, можно объяснить уменьшением активной площади, перпендикулярной магнитному полю. Уменьшение радиуса изгиба (<5 мм) приводит к увеличению составляющей магнитного поля, параллельной направлению тока, B x , и ортогональной направлению тока, B y , уменьшаться, что приводит к уменьшению напряжения Холла.Текущие нормированные измерения чувствительности не выявили ухудшения после 1, 10, 100 и 1000 циклов изгиба (радиус 5 мм), демонстрируя гибкость и надежность датчиков Холла LSG (рис. 3b). Это наблюдение согласуется с результатами, полученными на изображениях SEM (дополнительный рисунок 1), которые показали, что после 1000 циклов изгиба в морфологии LSG нет заметных изменений или повреждений.

Рис. 3: Испытание на изгиб гибкого датчика Холла LSG.

a Текущая нормированная чувствительность датчиков Холла LSG до, во время и после однократного изгиба на определенный радиус.Масштабная линейка изображения вставки: 5  мм. b Измерение цикла изгиба текущей нормированной чувствительности датчика Холла LSG.

Воздействие высоких температур

Влияние температуры на датчик Холла LSG сначала было оценено с помощью термогравиметрического анализа, который включает обнаружение изменения массы, вызванного повышением температуры. Как видно на рис. 4а, LSG способен выдерживать температуры не ниже 400 °C. Наблюдается существенное падение массы после ~500 °C, в основном из-за испарения, сублимации и повышения давления в реагирующих средах 45 .Влияние температуры на текущую нормированную чувствительность показано на рис. 4б. Чувствительность остается стабильной до 400 °C, что делает датчики Холла LSG привлекательным решением для высокотемпературных применений.

Рис. 4: Влияние температуры на LSG.

a ТГМ анализ образца МСУ на ПИ в атмосфере азота. b Чувствительность в зависимости от температуры.

Измерения шума

Спектральная плотность напряжения шума, В n и магнитное разрешение, B мин , которые определяются как уровнем сигнала, так и уровнем шума, являются важными параметрами, например, для оценить предел обнаружения.Полученная спектральная плотность шума напряжения В n , показанная на рис. 5а, показывает, что в шуме преобладает 1/ f или мерцающий шум вплоть до угловой частоты, fc  = 17,6 Гц. Возникновение шума 1/ f в графеновых устройствах на эффекте Холла изучалось в ряде экспериментальных исследований 13,46,47,48 , и общепринято, что он возникает из-за «обменного шума» из-за, например, захват и освобождение носителей в ловушках, что приводит к флуктуациям плотности носителей.Ниже частоты излома шум линейно возрастает с увеличением тока смещения (вставка к рис. 5а), что вызвано большим числом флуктуаций плотности электронных носителей. Выше угловой частоты минимальное напряжение теплового шума составляет всего 50  нВ / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Гц}}} \), что находится в диапазоне ранее зарегистрированных значений сверхмалошумящего графена Холла. датчики 10,13 . Магнитное разрешение B мин можно рассчитать, используя спектральную плотность шума напряжения В n и чувствительность датчика как 10,46

$$B_{\ mathrm{min}}} = \frac{{Vn}}{{S_II_c}}.$$

(1)

Рис. 5: Шум и разрешение датчиков Холла LSG.

a Плотность шума напряжения, В n и b магнитное разрешение, B мин , как функция частоты.

Магнитное разрешение B мин датчика Холла LSG в зависимости от частоты показано на рис. 5b, где минимальное обнаруживаемое магнитное поле составляет всего 0.446 мТл/\(\sqrt {{\mathrm{Гц}}}\).

Мягкий тактильный датчик

Первая попытка использовать линейный датчик Холла для создания искусственной руки для робота была предпринята Kyberdt et al. 49 , где внешняя нормальная сила, приложенная к поверхности эластомера, вызывала смещение встроенного магнита. Затем приложенную силу оценивали по изменению вектора магнитного поля и механических свойств эластомера. В ранее опубликованных исследованиях использовался жесткий постоянный магнит для создания магнитного поля 49,50,51 .Встраивание жесткой части магнита в мягкую структуру тактильного датчика привело к быстрому насыщению датчика Холла 52 , ограничивая диапазон измеряемой силы. Постоянный магнит также требовал определенного расстояния по отношению к датчику Холла, что ограничивало минимальную толщину конструкции 52 . Мы заменили жесткий постоянный магнит магнитной оболочкой, которая имеет относительно схожие механические свойства с эластомерным корпусом и позволяет настраивать как магнитные, так и механические свойства 53 .

Разработанный датчик Холла LSG был интегрирован в гибкий и мягкий тактильный датчик. Тактильный датчик был реализован путем упаковки гибкого магнита, мягкого эластомера и датчика Холла LSG в единую архитектуру формы 10 × 10 мм, как показано на рис. 6. Приложение нормальной силы к верхней части платформы изменяет расстояние между гибким магнитом и датчиком Холла LSG из-за деформации эластомера, вызывающей изменение магнитного поля в месте расположения датчика. Три слоя платформы были изготовлены отдельно, а затем сложены вместе с использованием липкой поверхности эластомера Ecoflex 54,55 .Датчик Холла LSG (описанный в разделе «Характеристика материала», толщина PI: 0,12  мм) был встроен в нижний слой конструкции. Средняя часть состоит из силиконового эластомера (Ecoflex толщиной 2 мм, Smooth-on), который был приготовлен путем заливки в форму и сглаживания с помощью литейного лезвия. Верхний слой конструкции представляет собой сверхгибкий магнит (толщина: 0,17 мм), состоящий из той же эластомерной матрицы на основе кремния (Ecoflex, Smooth-on) и постоянных магнитных частиц (NdFeB, MQP-16-7FP).Подробный процесс изготовления композитного магнита описан на дополнительном рис. 2. Вкратце, композит был приготовлен путем смешивания Ecoflex (50% по массе) и порошка NdFeB (50% по массе) и формования. После отверждения магнитный композит был намагничен магнитным полем 1,8 Тл в неплоскостном направлении. Влияние концентрации частиц NdFeB на модуль упругости и остаточную намагниченность показано на дополнительном рис. 3. Распределение магнитного поля в ближней магнитной области (рис.7a) был охарактеризован с использованием 3-осевого картографа магнитного поля, показанного на дополнительном рис. 4. Он состоит из 3-осевого роботизированного манипулятора с шаговыми двигателями, приводящими в действие каждую ось, и 3-осевого датчика магнитного сопротивления (BM1422AGV, Rohm) . Измерялась только компонента z , B z магнитного поля (усредненная по 30 отсчетам измерений), на расстоянии 10  мм над магнитом поперек плоскости xy-, сканирование с шагом размер 500 мкм. Геомагнитное поле, измеренное в 20.78  мкТл до процесса отбора проб было удалено из измеренных данных магнитного поля. На рисунке 8b показано распределение магнитного поля для области выборки 25 × 25 мм, всего 50 точек выборки в обоих направлениях x и y . Прочность Z компонента магнитного поля, B Z , достигает 300 мкт в центре симметрии ( x = 12,5 мм, y = 12,5 мм, Z = 10 мм) и уменьшается по мере удаления от центра магнита в xy -плоскости.Затем тактильный датчик исследовали путем приложения нормальной силы до 8 Н с грузом квадратной формы (1   × 1 см) в электромеханическом тестере. Сила прикладывалась к центру квадратного датчика. Датчик Холла LSG работал при подаче тока 100 мкА, а напряжение Холла измерялось с помощью мультиметра (Agilent, U1272A). Реакция датчика на рис. 8 показывает линейное увеличение напряжения Холла с приложенной силой. Средняя чувствительность 0,034 мВ/Н и стандартное отклонение σ  ± 0.002 N были выведены из полученных результатов. Следует отметить, что чувствительность может быть адаптирована и дополнительно оптимизирована за счет соотношения масс порошка NdFeB, жесткости эластомера, а также размеров устройства, в частности толщины эластомера.

Рис. 6: Мягкий тактильный датчик.

a Сборка гибкого тактильного датчика LSG. b Оптическая фотография тактильного датчика, демонстрирующая его гибкость.

Рис. 7: Распределение магнитного поля.

a Образец композитного магнита толщиной 170 мкм. b 3D-график поверхности компонента z магнитного поля в плоскости xy на z  = 10 мм над магнитом.

Рис. 8: Среднее выходное напряжение пяти измерений мягкого тактильного датчика в результате последовательных циклов линейной нагрузки.

Планки ошибок показывают стандартное отклонение.

Гибкий, универсальный и надежный графеновый датчик Холла был реализован с помощью простого одноэтапного процесса изготовления.Технология лазерного скрайбирования показала многообещающие результаты для широкого распространения гибких графеновых датчиков Холла, особенно в суровых условиях. Этот метод обеспечивает простую настройку геометрии, размеров и форм датчиков. Имея линейный отклик на магнитные поля с нормированной чувствительностью 1,12 В/АТ, датчики Холла LSG не показали деградации после изгиба до минимального радиуса 5 мм, что соответствует 1,6% деформации растяжения, и после 1000 циклов изгиба. Также было исследовано влияние высокой температуры на работу датчика Холла.Датчик выдерживает температуру до 400 °C. Шум мерцания доминирует над шумовым сигналом вплоть до угловой частоты 17,6 Гц, за которым следует низкое постоянное минимальное напряжение шума 50 нВ/\(\sqrt {{\mathrm{Гц}}}\), что соответствует магнитному разрешению 0,446 мТл. /\(\sqrt {{\mathrm{Гц}}}\). Датчик Холла LSG был интегрирован в мягкий и гибкий тактильный датчик на основе магнитного поля. Тактильный датчик обеспечивает линейный отклик на приложенную силу с чувствительностью 0,034 мВ/Н, которую можно легко настроить, используя гибкость производственного процесса.

Высокочувствительный цифровой КМОП-датчик Холла для приложений с низким магнитным полем

дои: 10.3390/s120202162. Epub 2012, 15 февраля.

Принадлежности Расширять

принадлежность

  • 1 Школа электронных наук и инженерии, Нанкинский университет, Нанкин 210093, Китай[email protected]
Бесплатная статья ЧВК

Элемент в буфере обмена

Юэ Сюй и др. Датчики (Базель). 2012.

Бесплатная статья ЧВК Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

дои: 10.3390/с120202162. Epub 2012, 15 февраля.

принадлежность

  • 1 Школа электронных наук и инженерии, Нанкинский университет, Нанкин 210093, Китай. [email protected]

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Параметры отображения цитирования

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Встроенные КМОП-датчики Холла широко используются для измерения магнитных полей.Однако с ними трудно работать в условиях слабого магнитного поля из-за их низкой чувствительности и большого смещения. В этой статье описывается высокочувствительный цифровой датчик Холла, изготовленный по технологии КМОП с высоким напряжением 0,18 мкм для приложений с низким полем. Датчик состоит из переключаемой крестообразной пластины Холла и нового формирователя сигналов. Он эффективно устраняет смещение и низкочастотный шум 1/f, применяя метод динамического подавления квадратурного смещения. Результаты измерений показывают, что оптимальная пластина Холла обеспечивает высокую чувствительность по току около 310 В/Ат.Весь датчик обладает замечательной способностью измерять минимальное магнитное поле ± 2 мТл и выдавать цифровой сигнал Холла в широком диапазоне температур от -40 °C до 120 °C.

Ключевые слова: технология КМОП; Датчик Холла; рубленая техника; отмена динамического смещения.

Цифры

Рис. 1.

Вид сверху обычного…

Рисунок 1.

Вид сверху на обычную крестообразную пластину Холла.

Фигура 1.

Вид сверху на обычную крестообразную пластину Холла.

Рис. 2.

Блок-схема нового…

Рисунок 2.

Блок-схема новой стабилизированной инструментальной цепи чоппера.

Фигура 2.

Блок-схема новой стабилизированной инструментальной цепи чоппера.

Рисунок 3.

Переключаемая пластина Холла.

Рисунок 4.

Формирователь сигналов цифрового…

Рисунок 4.

Формирователь сигналов цифрового датчика Холла.

Рисунок 4.

Формирователь сигналов цифрового датчика Холла.

Рисунок 5.

Симулированная форма волны переходного напряжения между…

Рисунок 5.

Симулированная форма переходного напряжения между дифференциальными входами инструментального усилителя.

Рисунок 5.

Симулированная форма переходного напряжения между дифференциальными входами инструментального усилителя.

Рисунок 6.

Симулированная форма волны переходного напряжения между…

Рисунок 6.

Симулированная форма переходного напряжения между дифференциальными входами компаратора.

Рисунок 6.

Симулированная форма переходного напряжения между дифференциальными входами компаратора.

Рисунок 7.

Симулированный цифровой выходной сигнал Холла…

Рисунок 7.

Симулированный цифровой выходной сигнал Холла преобразователя сигналов.

Рисунок 7.

Симулированный цифровой выходной сигнал Холла преобразователя сигналов.

Рисунок 8.

Микрофотография цифрового зала…

Рисунок 8.

Микрофотография кристалла цифрового датчика Холла.

Рисунок 8.

Микрофотография кристалла цифрового датчика Холла.

Рисунок 9.

Измерение чувствительности по току…

Рисунок 9.

Измерение чувствительности по току в зависимости от температуры.

Рисунок 9.

Измерение чувствительности по току в зависимости от температуры.

Рисунок 10.

Измерение изменения…

Рисунок 10.

Измерение изменения чувствительности по току в зависимости от тока смещения.

Рисунок 10.

Измерение изменения чувствительности по току в зависимости от тока смещения.

Рисунок 11.

Цифровой выход Холла…

Рисунок 11.

Цифровой выходной сигнал датчика Холла отображается на осциллографе Agilent 3032A.

Рисунок 11.

Цифровой выходной сигнал датчика Холла отображается на осциллографе Agilent 3032A.

Все фигурки (11)

Похожие статьи

  • Монолитный магнитный датчик Холла CMOS с высокой чувствительностью и характеристиками линейности.

    Хуан Х, Ван Д, Сюй Ю. Хуанг Х и др. Датчики (Базель). 2015 27 октября; 15 (10): 27359-73. дои: 10.3390/s151027359. Датчики (Базель). 2015. PMID: 26516864 Бесплатная статья ЧВК.

  • Рентгеновское устройство формирования изображения с активным пиксельным датчиком CMOS большой площади для цифрового томосинтеза молочной железы: анализ, моделирование и характеристика.

    Чжао С., Каницкий Дж., Константинидис А.С., Патель Т.Чжао С. и др. мед. физ. 2015 ноябрь;42(11):6294-308. дои: 10.1118/1.4932368. мед. физ. 2015. PMID: 26520722

  • Моделирование датчика Холла CMOS со схемой считывания и микроконтроллерной обработкой для обнаружения магнитных полей.

    Фань Х., Чжан Дж., Цзо С., Ху К., Фэн К., Хейдари Х. Фан Х и др. Преподобный Научный Инструм. 2021 1 марта; 92 (3): 034707. дои: 10.1063/5.0038295.Преподобный Научный Инструм. 2021. PMID: 33819979

  • КМОП-магнитные датчики для носимой магнитомиографии.

    Хейдари Х., Цзо С., Красулис А., Назарпур К. Хейдари Х. и др. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2018 июль; 2018: 2116-2119. doi: 10.1109/EMBC.2018.8512723. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2018. PMID: 30440821

  • Границы датчиков Холла на основе графена.

    Колломб Д., Ли П., Бендинг С. Колломб Д. ​​и соавт. J Phys Конденсирует Материю. 2021 18 мая; 33(24). дои: 10.1088/1361-648X/abf7e2. J Phys Конденсирует Материю. 2021. PMID: 33853045 Рассмотрение.

Цитируется

7 статьи
  • Магнитные микродатчики с двумя транзисторами с эффектом магнитного поля, изготовленные с использованием коммерческого процесса комплементарных оксидов металлов и полупроводников.

    Chen WR, Tsai YC, Shih PJ, Hsu CC, Dai CL. Чен В.Р. и соавт. Датчики (Базель). 2020 21 августа; 20 (17): 4731. дои: 10.3390/s20174731. Датчики (Базель). 2020. PMID: 32825769 Бесплатная статья ЧВК.

  • Дизайн и синтез магнитных наночастиц для биомедицинской диагностики.

    Чен И, Дин Икс, Чжан И, Наталья А, Сунь Икс, Ван Зи, Шао Х.Чен Ю и др. Quant Imaging Med Surg. 2018 Октябрь; 8 (9): 957-970. doi: 10.21037/qims.2018.10.07. Quant Imaging Med Surg. 2018. PMID: 30505724 Бесплатная статья ЧВК. Рассмотрение.

  • Микродатчики магнитного поля, изготовленные с использованием стандартного процесса 0,18 мкм CMOS.

    Лин ЮН, Дай КЛ. Лин Ю.Н. и соавт. Микромашины (Базель). 2018 7 августа; 9 (8): 393. дои: 10.3390/ми

    93.Микромашины (Базель). 2018. PMID: 30424326 Бесплатная статья ЧВК.

  • Калибровка системы измерения Холла для прецизионного столика с 6 степенями свободы с использованием самоадаптирующегося гибридного TLBO.

    Чен Зи, Лю И, Фу Зи, Сонг С, Тан Дж. Чен Зи и др. Датчики (Базель). 2016 14 июня; 16 (6): 872. дои: 10.3390/s16060872. Датчики (Базель). 2016. PMID: 27314349 Бесплатная статья ЧВК.

  • Монолитный магнитный датчик Холла CMOS с высокой чувствительностью и характеристиками линейности.

    Хуан Х, Ван Д, Сюй Ю. Хуанг Х и др. Датчики (Базель). 2015 27 октября; 15 (10): 27359-73. дои: 10.3390/s151027359. Датчики (Базель). 2015. PMID: 26516864 Бесплатная статья ЧВК.

использованная литература

    1. Беллеком С.КМОП по сравнению с биполярными пластинами Холла в отношении коррекции смещения. Чувств. Актив. А. 1999; 76: 178–182.
    1. Попович Р.С., Ранджелович З., Маник Д. Интегральные магнитные датчики на эффекте Холла. Чувств. Актив. А. 2001; 91:46–50.
    1. Ранджелович З.Б., Каял М., Попович Р., Бланшар Х. Микросистема с высокочувствительным магнитным датчиком Холла на основе КМОП-технологии.IEEE J. Solid-St. Цирк. 2002; 37: 151–158.
    1. Бланшар Х., Де М.Ф., Ху Б.Дж., Попович Р.С. Высокочувствительный датчик Холла по технологии CMOS. Чувств. Актив. А. 2000; 82: 144–148.
    1. Баккер А., Тиле К., Хуэй Дж.Дж. Инструментальный КМОП-усилитель с вложенным прерывателем и смещением 100 нВ.IEEE J. Solid-St. Цирк. 2000; 35: 1877–1883.

Показать все 17 ссылок

Типы публикаций

  • Поддержка исследований, за пределами США правительство

термины MeSH

  • Анализ отказов оборудования
  • Магнитометрия / приборы*

LinkOut — больше ресурсов

  • Полнотекстовые источники

  • Прочие литературные источники

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.