Lineaire Hall-effect IC's zijn magnetische sensorapparaten die zijn ontworpen om te reageren op magnetische velden om een evenredige hoeveelheid elektrische output te produceren.

Het wordt dus nuttig voor het meten van de sterkte van magnetische velden en in toepassingen die een uitgang vereisen die door magnetische triggers wordt geschakeld.

De moderne hall-effect-IC's zijn ongevoelig voor de meeste mechanische belastende omstandigheden zoals trillingen, schokken, schokken en ook tegen vocht en andere atmosferische vervuiling.

Deze apparaten zijn ook ongevoelig voor schommelingen in de omgevingstemperatuur, waardoor deze componenten anders kwetsbaar zouden kunnen worden voor warmte, wat leidt tot onjuiste outputresultaten.

Moderne lineaire Hall-effect-IC's kunnen doorgaans optimaal werken over een temperatuurbereik van -40 tot +150 graden Celsius.

Basis Pinout-diagram

Ratiometrische gespecificeerde werking

Veel standaard lineaire Hall-effect IC's, zoals de A3515 / 16-serie van Allegro of DRV5055 van ti.com, zijn van nature 'ratiometrisch', waarbij de rustuitgangsspanning en gevoeligheid van het apparaat variëren in overeenstemming met de voedingsspanning en de omgevingstemperatuur.

De rustspanning kan typisch de helft van de voedingsspanning zijn. Als we bijvoorbeeld beschouwen dat de voedingsspanning naar het apparaat 5V is, zou de rustuitvoer bij afwezigheid van een magnetisch veld normaal gesproken 2,5V zijn en zou variëren met een snelheid van 5mV per Gauss.

In het geval dat de voedingsspanning zou toenemen tot 5,5 V, zou de rustspanning ook overeenkomen met 2,75 V, waarbij de gevoeligheid 5,5 mV / gauss zou bereiken.

Wat is dynamische offset

Lineaire Hall-effect IC's zoals de A3515 / 16 BiCMOS bevatten een gepatenteerd dynamisch offset-annuleringssysteem met behulp van een ingebouwde hoogfrequente puls, zodat de resterende offset-spanning van het Hall-materiaal op de juiste manier wordt geregeld.

De restafwijking kan normaal optreden als gevolg van overgieten van het apparaat, temperatuurverschillen of door andere relevante stressvolle situaties.

Het bovenstaande kenmerk maakt deze lineaire apparaten met een aanzienlijk stabiele rustuitgangsspanning, goed immuun voor alle soorten externe negatieve effecten op het apparaat.

Met behulp van een Lineair Hall-effect IC

Het Hall-effect IC kan worden aangesloten met behulp van de gegeven aansluitingen, waarbij de voedingspinnen naar de respectievelijke DC-spanningsklemmen moeten gaan (geregeld). De uitgangsklemmen kunnen worden aangesloten op een correct gekalibreerde voltmeter met een gevoeligheid die overeenkomt met de Hall-uitgang bereik.

Het wordt aanbevolen om een bypass-condensator van 0.1uF rechtstreeks over de voedingspennen van de IC's aan te sluiten om het apparaat te beschermen tegen extern geïnduceerde elektrische ruis of strooifrequenties.

Na het opstarten kan het apparaat enkele minuten stabilisatieperiode nodig hebben, waarin het niet mag worden gebruikt met een magnetisch veld.

Zodra het apparaat inwendig temperatuurgestabiliseerd is, kan het onder invloed van een extern magnetisch veld worden gebracht.

De voltmeter moet onmiddellijk een afbuiging registreren die overeenkomt met de sterkte van het magnetische veld.

“spannings- en stroomdelerregel: ”

Fluxdichtheid identificeren

Voor het identificeren van de fluxdichtheid van het magnetische veld, kan de uitgangsspanning van de apparaten worden uitgezet en over de Y-as van een kalibratiecurve worden gelokaliseerd; het snijpunt van het uitgangsniveau met de kalibratiecurve zou de overeenkomstige fluxdichtheid op de X-as bevestigen. kromme.

Toepassingsgebieden voor lineaire Hall-effecten

Lineaire Hall-effect-apparaten kunnen verschillende toepassingsgebieden hebben, waarvan er enkele hieronder worden weergegeven:
Contactloze stroomdetectiemeters voor het detecteren van stroom die extern door een geleider gaat.
Vermogensdetectiemeter, identiek aan het bovenstaande (wattuurmeting) Huidige uitschakelpuntdetectie, waarbij een extern circuit is geïntegreerd met een stroomdetectietrap voor het bewaken en activeren van een gespecificeerde overstroomlimiet.
Spanningsmeters, waarbij de rekfactor magnetisch is gekoppeld met de Hall-sensor voor het leveren van de beoogde outputs.
Vooringenomen (magnetische) detectietoepassingen Ferrometaaldetectoren, waarbij het Hall-effectapparaat is geconfigureerd om het ferromateriaal te detecteren door middel van relatieve magnetische inductiesterktedetectie Nabijheidsdetectie, hetzelfde als de bovenstaande toepassing, de nabijheid wordt gedetecteerd door de relatieve magnetische sterkte boven de Hall te benaderen apparaat.
Joystick met tussenpositiedetectie Vloeistofniveau-detectie, een andere relevante detectietoepassing van het Hall-apparaat. Andere soortgelijke toepassingen waarbij de magnetische veldsterkte het belangrijkste medium is, samen met het Hall-effectapparaat, zijn: Temperatuur- / druk- / vacuümdetectie (met balgassemblage) Gasklep- of luchtklepstanddetectie Contactloze potentiometers.

Schakelschema met Hall-effectsensor

De Hall-effectsensor die hierboven is uitgelegd, kan snel worden geconfigureerd via een paar externe onderdelen om het magnetische veld om te zetten in elektrische schakelpulsen voor het regelen van een belasting. Het eenvoudige schakelschema is hieronder te zien:

In deze configuratie zal de hall-effectsensor een magnetisch veld binnen een gespecificeerde nabijheid omzetten en dit in een lineair analoog signaal over zijn 'uit'-pin omzetten.

Dit analoge signaal kan eenvoudig worden gebruikt voor het aansturen van een belasting of voor het voeden van elk gewenst schakelcircuit.

Gevoeligheid verhogen

De gevoeligheid van het bovenstaande basale hall-effectcircuit kan worden verhoogd door een extra PNP-transistor toe te voegen, met de bestaande NPN, zoals hieronder weergegeven: