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
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
- 선형 홀 효과 장치는 다양한 응용 분야를 가질 수 있으며 그중 몇 가지가 아래에 나와 있습니다.
- 도체를 통과하는 외부 전류를 감지하기위한 비접촉 전류 감지 미터입니다.
- 위와 동일한 전력 감지 미터 (와트시 미터링) 전류 트립 포인트 감지. 외부 회로가 전류 감지 단계와 통합되어 지정된 과전류 제한을 모니터링하고 트리핑합니다.
- 스트레인 게이지 미터-스트레인 팩터는 의도 된 출력을 제공하기 위해 홀 센서와 자기 적으로 결합됩니다.
- 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.
- 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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