선형 홀 효과 센서 – 작동 및 응용 회로

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선형 홀 효과 IC는 자기장에 반응하여 비례적인 양의 전기 출력을 생성하도록 설계된 자기 센서 장치입니다.

따라서 자기장의 강도를 측정하고 자기 트리거를 통해 출력을 전환해야하는 애플리케이션에서 유용합니다.



최신 홀 효과 IC는 진동, 저크, 충격과 같은 대부분의 기계적 스트레스 조건과 습기 및 기타 대기 오염에 대한 내성을 갖도록 설계되었습니다.

또한 이러한 장치는 주변 온도 변화에 영향을받지 않으므로 이러한 구성 요소가 열에 취약하여 잘못된 출력 결과를 생성 할 수 있습니다.



일반적으로 최신 선형 홀 효과 IC는 섭씨 -40 ~ +150 도의 온도 범위에서 최적으로 작동 할 수 있습니다.

기본 핀아웃 다이어그램

홀 효과 센서 핀아웃 세부 정보

비율 계 지정 기능

Allegro의 A3515 / 16 시리즈 또는 ti.com의 DRV5055와 같은 많은 표준 선형 홀 효과 IC는 본질적으로 '비율 측정'방식이며, 장치 대기 출력 전압 및 감도는 공급 전압 및 주변 온도에 따라 달라집니다.

대기 전압은 일반적으로 공급 전압의 절반 일 수 있습니다. 예를 들어 장치에 대한 공급 전압을 5V로 간주하면 자기장이없는 경우 대기 출력은 일반적으로 2.5V가되며 가우스 당 5mV의 속도로 변합니다.

공급 전압이 5.5V로 증가하는 경우 대기 전압도 2.75V에 해당하며 감도는 5.5mV / gauss에 도달합니다.

동적 오프셋이란?

A3515 / 16 BiCMOS와 같은 선형 홀 효과 IC는 내장 고주파 펄스의 도움을 받아 독점적 인 동적 오프셋 제거 시스템을 통합하므로 홀 재료의 잔류 오프셋 전압이 적절하게 제어됩니다.

잔류 오프셋은 일반적으로 장치의 오버 몰딩, 온도 불일치 또는 기타 관련 스트레스 상황으로 인해 발생할 수 있습니다.

위의 기능은 이러한 선형 장치를 상당히 안정적인 대기 출력 전압으로 렌더링하고 장치에 대한 모든 유형의 외부 부정적인 영향에 잘 견딥니다.

선형 홀 효과 IC 사용

홀 효과 IC는 주어진 연결의 도움으로 연결될 수 있으며, 여기서 공급 핀은 각각의 DC 전압 단자 (조절됨)로 이동해야합니다. 출력 단자는 홀 출력과 일치하는 감도를 가진 적절하게 보정 된 전압계에 연결될 수 있습니다. 범위.

0.1uF 바이 패스 커패시터를 IC 공급 핀에 직접 연결하는 것이 외부에서 유도 된 전기 노이즈 또는 표유 주파수로부터 장치를 보호하기 위해 권장됩니다.

전원을 켠 후 장치는 자기장으로 작동해서는 안되는 몇 분의 안정화 기간이 필요할 수 있습니다.

장치가 내부적으로 온도가 안정화되면 외부 자기장의 영향을받을 수 있습니다.

전압계는 자기장의 강도에 해당하는 편향을 즉시 등록해야합니다.

플럭스 밀도 식별

자기장의 자속 밀도를 식별하기 위해 장치 출력 전압을 플로팅하고 보정 곡선의 Y 축 위에 배치 할 수 있습니다. 출력 레벨과 보정 곡선의 교차점은 X 축에서 해당 자속 밀도를 확인합니다. 곡선.

선형 홀 효과 응용 분야

  1. 선형 홀 효과 장치는 다양한 응용 분야를 가질 수 있으며 그중 몇 가지가 아래에 나와 있습니다.
  2. 도체를 통과하는 외부 전류를 감지하기위한 비접촉 전류 감지 미터입니다.
  3. 위와 동일한 전력 감지 미터 (와트시 미터링) 전류 트립 포인트 감지. 외부 회로가 전류 감지 단계와 통합되어 지정된 과전류 제한을 모니터링하고 트리핑합니다.
  4. 스트레인 게이지 미터-스트레인 팩터는 의도 된 출력을 제공하기 위해 홀 센서와 자기 적으로 결합됩니다.
  5. 바이어스 (자기) 감지 애플리케이션 철 금속 검출기, 홀 효과 장치가 상대 자기 유도 강도 감지를 통해 철 물질을 감지하도록 구성된 경우 근접 감지, 위 애플리케이션과 동일하며 홀의 상대 자기 강도를 근사하여 근접성을 감지합니다. 장치.
  6. 중간 위치 감지 기능이있는 조이스틱 액체 레벨 감지, 홀 장치의 또 다른 관련 감지 애플리케이션. 홀 효과 장치와 함께 자기장 강도를 주요 매체로 사용하는 다른 유사한 응용 분야는 다음과 같습니다. 온도 / 압력 / 진공 감지 (벨로우즈 어셈블리 포함) 스로틀 또는 공기 밸브 위치 감지 비접촉 전위차계.

홀 효과 센서를 사용한 회로도

위에서 설명한 홀 효과 센서는 부하를 제어하기 위해 자기장을 전기 토글 링 펄스로 변환하기위한 몇 개의 외부 부품을 통해 신속하게 구성 할 수 있습니다. 간단한 회로도는 아래에서 볼 수 있습니다.

이 구성에서 홀 효과 센서는 지정된 근접 거리 내에서 자기장을 변환하고 '출력'핀을 통해 선형 아날로그 신호로 변환합니다.

이 아날로그 신호는 부하를 구동하거나 원하는 스위칭 회로를 공급하는 데 쉽게 사용할 수 있습니다.

감도를 높이는 방법

위의 기본 홀 효과 회로의 감도는 아래와 같이 기존 NPN과 함께 추가 PNP 트랜지스터를 추가하여 증가시킬 수 있습니다.

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