ИС с линейным эффектом Холла - это устройства с магнитными датчиками, предназначенные для реагирования на магнитные поля и создания пропорционального электрического выходного сигнала.

Таким образом, он становится полезным для измерения силы магнитных полей и в приложениях, где требуется переключение выхода с помощью магнитных триггеров.

Современные ИС на эффекте Холла разработаны с учетом устойчивости к большинству механических нагрузок, таких как вибрации, толчки, удары, а также к влаге и другим атмосферным загрязнениям.

Эти устройства также невосприимчивы к колебаниям температуры окружающей среды, которые в противном случае могут сделать эти компоненты уязвимыми к нагреву, что приведет к неверным результатам.

Как правило, современные линейные ИС на эффекте Холла могут оптимально работать в диапазоне температур от -40 до +150 градусов Цельсия.

Базовая схема расположения выводов

Ратиометрическое заданное функционирование

Многие стандартные линейные ИС на эффекте Холла, такие как серия A3515 / 16 от Allegro или DRV5055 от ti.com, являются «логометрическими» по своей природе, при этом выходное напряжение покоя и чувствительность устройств меняются в зависимости от напряжения питания и температуры окружающей среды.

Напряжение покоя обычно может составлять половину напряжения питания. В качестве примера, если мы считаем, что напряжение питания устройства составляет 5 В, в отсутствие магнитного поля его выходной сигнал покоя обычно будет 2,5 В и будет изменяться со скоростью 5 мВ на гаусс.

В случае увеличения напряжения питания до 5,5 В напряжение покоя также будет соответствовать 2,75 В, а чувствительность достигнет 5,5 мВ / Гаусс.

Что такое динамическое смещение

ИС с линейным эффектом Холла, такие как A3515 / 16 BiCMOS, включают в себя запатентованную систему динамического подавления смещения с помощью встроенного высокочастотного импульса, поэтому остаточное напряжение смещения материала Холла контролируется соответствующим образом.

Остаточное смещение обычно может возникать из-за переформовки устройства, отклонений температуры или других стрессовых ситуаций.

Вышеупомянутая особенность обеспечивает эти линейные устройства значительно стабильным выходным напряжением покоя, хорошо защищенным от всех типов внешних негативных воздействий на устройство.

Использование ИС с линейным эффектом Холла

ИС на эффекте Холла может быть подключена с помощью указанных соединений, при этом выводы питания должны подключаться к соответствующим клеммам постоянного напряжения (регулируемым). Выходные клеммы могут быть подключены к соответствующим образом откалиброванному вольтметру с чувствительностью, соответствующей выходу Холла. классифицировать.

Рекомендуется подключение байпасного конденсатора 0,1 мкФ непосредственно к контактам питания ИС, чтобы защитить устройство от внешних наведенных электрических помех или паразитных частот.

После включения устройству может потребоваться несколько минут периода стабилизации, в течение которого его нельзя эксплуатировать с магнитным полем.

Как только устройство стабилизируется по внутренней температуре, оно может быть подвергнуто воздействию внешнего магнитного поля.

Вольтметр должен сразу же зарегистрировать отклонение, соответствующее напряженности магнитного поля.

“что измеряет мегомметр ”

Определение плотности потока

Для определения плотности потока магнитного поля выходное напряжение устройства может быть нанесено на график и расположено по оси Y калибровочной кривой, пересечение выходного уровня с калибровочной кривой подтвердит соответствующую плотность потока по оси X изгиб.

Области применения линейного эффекта Холла

Устройства с линейным эффектом Холла могут иметь различные области применения, некоторые из них представлены ниже:
Бесконтактные измерители тока для измерения тока, проходящего через проводник извне.
Измеритель мощности, идентичный приведенному выше (измерение ватт-часов) Обнаружение точки срабатывания по току, где внешняя схема интегрирована с каскадом измерения тока для контроля и отключения заданного предела превышения тока.
Тензометрические датчики, в которых коэффициент деформации магнитно связан с датчиком Холла для обеспечения заданных выходных сигналов.
Приложения смещенного (магнитного) зондирования Детекторы черных металлов, в которых устройство на эффекте Холла сконфигурировано для обнаружения черных металлов посредством определения относительной силы магнитной индукции. устройство.
Джойстик с датчиком промежуточного положения. Измерение уровня жидкости - еще одно важное приложение датчика Холла. Другими аналогичными приложениями, в которых в качестве основной среды наряду с устройством на эффекте Холла используется напряженность магнитного поля, являются: измерение температуры / давления / вакуума (с сильфонным узлом) Определение положения дроссельной заслонки или воздушного клапана Бесконтактные потенциометры.

Принципиальная схема с использованием датчика Холла

Сенсор на эффекте Холла, описанный выше, можно быстро настроить с помощью нескольких внешних частей для преобразования магнитного поля в электрические переключающие импульсы для управления нагрузкой. Простую принципиальную схему можно увидеть ниже:

В этой конфигурации датчик на эффекте Холла преобразует магнитное поле в заданной близости и преобразует его в линейный аналоговый сигнал через свой выходной вывод.

Этот аналоговый сигнал можно легко использовать для управления нагрузкой или для питания любой желаемой схемы переключения.

Как повысить чувствительность

Чувствительность вышеупомянутой базовой схемы на эффекте Холла может быть увеличена путем добавления дополнительного транзистора PNP с существующим NPN, как показано ниже: