Для чего нужен датчик холла
Содержание
- Для чего нужен датчик холла
- Режимы пониженного потребления
- ДАТЧИКИ ХОЛЛА
- ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
- Экономить энергию встроенной аккумуляторной батареи
- Датчик Холла способен работать до 10 лет
- ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
- Датчики DRV5032
Для чего нужен датчик холла — правильно спроектированная электронная схема использует ровно столько энергии, сколько требуется для конкретной операции. Это особенно важно для устройств с батарейным питанием. Однако приборы, питающиеся от сети, также выигрывают при минимизации потребления, так как это приводит к снижению рассеиваемой мощности, увеличению срока службы и сокращению затрат электричества.
Режимы пониженного потребления
Максимальной эффективности можно добиться если выполнять переход в режимы пониженного потребления без участия пользователя. В будущем такая автоматизация будет иметь первостепенное значение для электронных систем.
Когда режим питания должен меняться в зависимости от какого-либо механического движения, подходящей для использования технологией часто являются датчики Холла.
ДАТЧИКИ ХОЛЛА
Во всем мире полупроводниковые интегральные схемы (ИС) со встроенным датчиком Холла используются в различных устройствах в качестве датчиков положения. Для чего нужен датчик холла — применение: персональная электроника, промышленные системы, медицинское оборудование, автомобильные приложения, авиационная и космическая техника. Несмотря на наличие других магнитных технологий, датчики Холла остаются наиболее популярным решением благодаря уникальным достоинствам:
• невысокой стоимости — ИС со встроенным датчиком Холла серийно производятся по стандартной КМОП-технологии;
• высокой надежности — являясь твердотельными сенсорами, которые измеряют магнитное поле бесконтактным способом, датчики Холла способны работать в течении десятилетий;
• простоте-несмотря на то, что внутри ИС интегрированы тысячи сложных схем, большинство датчиков имеет всего три внешних вывода.
Сигнал с выхода таких ИС позволяет определять расстояние до магнита и может быть напрямую считан микроконтроллером;
• работе на расстоянии — магнитное поле, распространяясь в пространстве, способно проникать через большинство веществ без искажений. Это позволяет размещать сенсоры внутри корпуса, тем самым защищая их от воздействия внешней среды и делая их скрытыми от глаз пользователя.
ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Уже достаточно давно датчики Холла совместно с магнитами, встроенными в корпус, используются в качестве датчиков открытия крышки в ноутбуках и планшетных компьютерах. Они позволяют добиваться высокой эффективности за счет автоматической системы пробуждения. Когда крышка закрыта, все электронные компоненты отключены, за исключением датчика и микроконтроллера, следящего за состоянием выхода сенсора. Для таких приложений был разработан выключатель DRV5032 с датчиком Холла и ультрамалым потреблением.
Если же опять задаться вопросом для чего нужен датчик холла , то вопрос очевиден.
Сейчас автомобили, как никогда ранее, насыщены электронными компонентами, из-за чего возникает необходимость в использовании интеллектуальных систем управления питанием. Чтобы не разряжать аккумулятор при выключенном двигателе, каждый электронный блок управления (ЭБУ, Electronic Control Unit, ECU) должен потреблять не более 100 мкА. Очевидно, что энергию аккумулятора необходимо экономить и рационально использовать. Добиться этого можно за счет датчиков, которые будут автоматически включать питание остальных частей схемы.
Многие системы предполагают активизацию, когда происходят различные события, например, при открывании дверей, при повороте рулевого колеса, при нажатии педалей, при посадке водителя на сиденье или открытии «бардачка». Один из методов обнаружения этих событий заключается в использовании мало потребляющих датчиков Холла. Медицинские пилюли-модули со встроенными видеокамерами — это новое неинвазивное решение для выполнения эндоскопии пищевого тракта. Так как малые размеры и гладкая форма являются для таких устройств ключевыми, то на их поверхности нет возможности разместить какой-либо выключатель.
Экономить энергию встроенной аккумуляторной батареи
Тем не менее, стоит задача экономить энергию встроенной аккумуляторной батареи. В итоге необходимо включать и выключать питание бесконтактными способом. В подобных случаях оптимальным инструментом коммутации становятся малопотребляющие выключатели с датчиком Холла, например, такие как DRV5012. Для активации модуля врачу необходимо поднести к устройству северный полюс магнита. Для выключения используется южный полюс магнита. Это более простое, компактное и эффективное решение, чем использование беспроводных радиоинтерфейсов.
Для создания датчика веса может быть использован магнит и расположенный в непосредственной близости датчик Холла {рисунок 1). При увеличении нагрузки расстояние между ними уменьшается. Такой сенсор достаточно просто интегрировать в кресло для обнаружения сидящего человека, что обеспечивает возможность построения самых различных интеллектуальных систем.
Датчик Холла способен работать до 10 лет
Новые системы обнаружения вскрытия дверей и окон становятся абсолютно беспроводными, поэтому сразу становится понятно для чего нужен датчик холла.
Они содержат собственную батарейку, беспроводной микроконтроллер, датчик Холла и способны работать до 10 лет от одного элемента питания CR2032. Примером реализации таких устройств является схема TIDA-01066 производства компании Texas Instruments (рисунок 2). Добиться столь долгого срока службы от небольшой батарейки удалось за счет использования выключателя DRV5032, который применяется для обнаружения вскрытия и пробуждает микроконтроллер СС1310 только при необходимости.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Выключатель DRV5032 выпускается в различных исполнениях: с частотой измерений 5 или 20 Гц, с выходом типа открытый сток или с полноценной транзисторной подтяжкой (push-pull). Версии датчика с частотой измерений 5 Гц отличаются меньшим потреблением, но для них время обновления сигнала на выходе составляет 200 мс. В то время как для второй модификации с частотой измерений 20 Гц время обновления равно 50 мс. Датчики с выходом push-pull при низком уровне выходного сигнала потребляют меньше энергии по сравнению с датчиками с открытым стоком.
Это связано с тем, что датчики с открытым стоком требуют внешнего подтягивающего резистора, через который протекает нагрузочный ток, равный отношению V-DD/R-PULLUP.
Датчики DRV5032
Для чего нужен датчик холла — так как датчики DRV5032 имеют диапазон рабочих напряжений 1,65…5,5 В, то они могут напрямую питаться от литий-ионных аккумуляторов 3 В. А также двух или трех последовательно включенных алкалиновых или никель-марганцевых батареек либо от литий-полимерных аккумуляторов 4 В. Для оценки срока службы аккумулятора при питании датчика необходимо использовать значение емкости в мА«ч при минимальном выходном токе с учетом потерь при саморазряде. Например, для обычной батарейки CR2032 заявленная емкость составляет 210 мА*ч с саморазрядом 1% в год. Версия датчика DRV5032 с частотой измерений 5 Гц потребляет 0,69 мкА при питании 3 В. 210 мА*ч/0,00069 мА = 300000 часов или более 26 лет, даже с учетом саморазряда.
В системах управления питанием цифровой выход датчика Холла обычно подключается к порту ввода-вывода микроконтроллера или ко входу силового ключа (рисунок 3).
Порт ввода-вывода может быть настроен на прерывание для автоматического наблюдения за изменением состояния датчика и принятие решения о пробуждении оставшейся части схемы (рисунок 4).
В случае использования силового ключа разработчики должны решить, при каком условии следует включать питание схемы: когда магнит находится близко или далеко от сенсора. Большинство переключателей со встроенным датчиком Холла переводит выход в состояние с низким уровнем, когда магнит располагается в непосредственной близости от сенсора. Если магнита рядом нет, то выход переводится в состояние с высоким уровнем.
• Если требуется включать питание, когда магнит находится вблизи датчика, то следует использовать переключатель с активным низким уровнем, например, TPS2291ОА.
• Если требуется включать питание, когда магнит находится вдали от датчика, то следует использовать переключатель с активным высоким уровнем, например, TPS22914.
В заключение стоит отметить, что магнитный датчик не обязательно должен иметь малый уровень собственного потребления.
Добиться минимального среднего потребления можно за счет периодической подачи управляющих сигналов на вход разрешения работы датчика (sleep/enable) или за счет включения и выключения питания на выводе VC( с помощью внешней схемы управления, как это описано в документе SLYY058.
Рекомендуемые устройства со схожим функционалом и дополнительные технические описания представлены в таблицах 1 и 2.
Источник: compel.ru
Датчики Холла в вентиляторах для котлов
Медведев В.
20.09.2021
Вентиляторы с датчиком Hall
В вентиляторах для твердотопливных котлов используются электронно-коммутируемые электродвигатели, которыми управляют контроллеры, изменяя ток питания. Но для более точной регулировки необходима не только косвенная обратная связь от температурных датчиков в СО, но и непосредственные данные о скорости вращения крыльчатки. Чтобы получить численное значение оборотов, используются датчики Холла (Hall sensors). |
Немного теории:
|
Если упростить, то физический смысл датчика Холла в том, что если подать на него напряжение в направлении А-B (продольном или горизонтальном, как кому удобнее для понимания) и поместить в магнитное поле, то в направлении C-D (поперечном или вертикальном) возникнет разность потенциалов. Эту разность можно использовать как сигнал обратной связи в зависимости от мощности и положения поля. |
Существует несколько разновидностей датчиков Холла – униполярные, биполярные, аналоговые, интегральные. Однако все эти подробности, как и принципиальные схемы подключения, важны для специалистов по электротехнике. На уровне пользователя и даже монтажника систем отопления нас интересуют датчики для определения оборотов электродвигателя.
Принцип действия датчика Холла в вентиляторе
|
В вентиляторах используются бесщёточные электродвигатели, в которых ротор (крыльчатка) содержит постоянные магниты, а статор представляет собой набор обмоток. |
Зачем это нужно? Автоматика или сам пользователь, если предусмотрено отображение на табло, могут отслеживать, как изменения управляющего тока влияют на обороты и сопоставлять с режимом работы котла, температурой в контуре или помещении. Для систем отопления с определённой инерцией это может быть важно для корректного просчёта алгоритмов PID и т. д.
Преимущества датчиков Холла
Датчики Холла в разных модификациях используются для обнаружения тока (или обрывов) в проводке, в автомобильных системах зажигания, как детекторы вибрации, расхода, положения, блокираторы дверей. Как счётчики оборотов, они обладают рядом преимуществ:
-
простые конструктивные решения, в отличие от оптических;
-
надёжность из-за отсутствия изнашиваемых элементов;
-
на показания не влияют ни пыль, ни влага;
-
не требуется обслуживание.
Вместе с тем, датчики Холла чувствительны к температуре, так как работают с малыми токами, а также к электромагнитным помехам (причём, с нагревом влияние помех усиливается).
|
Вентиляторы со встроенным датчиком Холла имеют отдельный разъём RJ11 на клеммной коробке для взаимодействия с контроллером.
|
Подписывайтесь на нашу страницу в Facebook:
ООО «Сервис Юнион»
SunFounder Switch Модуль датчика Холла для Arduino и Raspberry Pi
Сохранить 0
SunFounderSKU: TS0215D
наполнитель
Поделитесь этим продуктом
Модуль датчика Холла переключателя состоит из датчика Холла переключателя, резистора и конденсатора в интегральной схеме.
На основе эффекта Холла датчик Холла изменяет свое выходное напряжение в ответ на магнитное поле. Датчики Холла можно разделить на линейные (аналоговые) датчики Холла и переключающие датчики Холла. Переключатель Датчик Холла состоит из регулятора напряжения, элемента Холла, дифференциального усилителя, триггера Шмитта и выходной клеммы и выводит цифровые значения.
Более подробную информацию можно найти в http://wiki.sunfounder.cc/index.php?title=Hall_Sensor_module
Особенности
- Сигналы выводятся до тех пор, пока существует проводник, пересекающий магнитное поле.
- Высокая точность и хорошая линейность, Регулируемая чувствительность (точная регулировка).
- Рабочее напряжение: 5 В; размер печатной платы: 2,0 x 2,0 см.
- Со световым индикатором питания и индикатором выходного сигнала.
- Выходные цифровые сигналы с 3-контактным антиреверсивным кабелем в комплекте.
Список комплектов
- Переключатель Модуль датчика Холла x 1
- 3-контактный антиреверсивный кабель x 1
1. Время обработки заказов
Все заказы обрабатываются в течение 24 часов после их размещения. Обычно мы можем отправить заказ на следующий день. Заказы выходного дня отправляются в следующий понедельник. Вы получите электронное письмо с подтверждением доставки от нашей системы, когда информация о доставке будет загружена.
2. Бесплатная доставка для ВСЕХ заказов
Как правило, мы отправляем заказы с бесплатной доставкой без требований к минимальной сумме заказа. Вы можете проверить, доступен ли способ бесплатной доставки в вашу страну, в зоне доставки ниже.
Если вы не нашли свою страну в зоне доставки, напишите по телефону [email protected] , и наши сотрудники отдела продаж свяжутся с вами как можно скорее.
Для дистрибьюторов, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону [email protected] для получения более подробной информации о доставке.
ПРИМЕЧАНИЕ: Все заказы будут отправлены с нашего склада в Китае.
3. Зона доставки
Азия
САР Гонконг, Япония, САР Макао, Малайзия, Филиппины, Россия, Сингапур, Южная Корея, Таиланд, Вьетнам и т. д.
Европа
Австрия, Бельгия, Чехия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Италия, Литва, Люксембург, Монако, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Словакия, Словения, Испания, Швеция, Швейцария, Турция, Украина, Великобритания и др.
Океания
Австралия, Новая Зеландия
Северная Америка
Канада, Мексика, США
4.
Как я могу отследить свой заказ?ЕСТЬ АККАУНТ SUNFOUNDER?
Полегче! Войдите в свою учетную запись через интернет-магазин, проверьте статус выполнения вашего недавнего заказа. Если заказ был выполнен, нажмите на информацию о заказе, и вы можете найти информацию об отслеживании здесь.
У МЕНЯ ПОКА НЕТ УЧЕТНОЙ ЗАПИСИ
Как только ваш заказ будет упакован и отправлен, вы получите электронное письмо с подтверждением отправки. После этого вы сможете отслеживать свой заказ по ссылке для отслеживания в электронном письме. Если вы еще не получили электронное письмо, свяжитесь с нами по телефону service @sunfounder.com , наши сотрудники отдела продаж свяжутся с вами как можно скорее.
5. Способ доставки и сроки доставки
DHL (заказы на сумму более 400 долларов США)
Срок доставки: 3-7 рабочих дней
Вы можете отслеживать на http://www.dhl.com/ или https://www.17track .net/ru
UPS (заказы на сумму более 400 долларов США)
Срок доставки: 3-7 рабочих дней
Вы можете отслеживать на https://www.
ups.com/track или https://www.17track.net/en
USPS
Срок доставки: 7-12 рабочих дней
Вы можете отслеживать на https://www.usps.com/ или https://www.17track.net/en
ЗАРЕГИСТРИРОВАННАЯ АВИА-ПОЧТА
Срок доставки: 12-15 рабочих дней
Вы можете отслеживать на https://www.17track.net/en
* Время доставки — это расчетные сроки доставки, предоставленные нашими партнерами по доставке, и они применяются в пункте отправки, а не в пункте продажи. Как только ваша посылка покидает наш склад, мы не можем контролировать любые задержки после этого момента.
6. Таможенные и импортные сборы
Например, товары, которые вы покупаете на нашем сайте, нельзя просто свободно доставлять из страны в страну. Когда товары ввозятся в другую страну или на таможенную территорию, взимается сбор, называемый таможенной пошлиной. Это взимается местным таможенным органом, куда ввозятся товары.
Если таможенная пошлина подлежит уплате на вашей территории, вы будете нести ответственность за ее уплату властям, поэтому SunFounder не участвует в этом процессе.
Подлежит ли уплате таможенная пошлина и в каком размере зависит от множества разных вещей. Например, во многих странах существует «порог низкой стоимости», ниже которого они не взимают таможенную пошлину.
Если вы все же должны заплатить таможенную пошлину, сумма, подлежащая уплате, обычно рассчитывается на основе стоимости товаров и типа импортируемых товаров.
А ЕСЛИ Я НЕ УПЛАЧУ ТАМОЖЕННУЮ ПОШЛИНУ?
Если по какой-либо причине Вы отказываетесь от уплаты таможенной пошлины и посылка возвращается обратно к нам. Если вы все еще не уверены в том, будете ли вы облагаться таможенными сборами, мы рекомендуем связаться с местной таможней для получения дополнительной информации, прежде чем размещать заказ!
PayPalВаша платежная информация надежно обрабатывается. Мы не храним данные кредитной карты и не имеем доступа к информации о вашей кредитной карте.
Датчики Холла (магнитные) Lake Shore Cryotronics
Датчик Холла представляет собой устройство с 4 отведениями.
Провода управляющего тока (IC) обычно подключаются к источнику тока, такому как модель Lake Shore 121. Модель 121 обеспечивает несколько фиксированных значений тока, совместимых с различными датчиками Холла.
Провода напряжения Холла могут быть подключены непосредственно к считывающему прибору, такому как вольтметр с высоким импедансом, или могут быть присоединены к электронной схеме для усиления или преобразования. Уровни сигнала устройства будут находиться в диапазоне от микровольт до сотен милливольт.
Вход датчика Холла не изолирован от его выхода. Фактически уровни импеданса порядка входного сопротивления — это все, что обычно существует между двумя портами. Для предотвращения ошибочных путей тока, которые могут вызвать большие напряжения ошибки, подача тока должна быть изолирована от выходного дисплея или последующей электроники.
| 2Dex | InAs — стабильный | InAs-чувствительный | GaAs |
Что делает эту работу? | Тонкопленочная технология с использованием структуры двумерного электронного газа (2DEG) | Объемный материал арсенида индия, легированный для повышения стабильности | 8 Объемный материал арсенида индия, легированный для повышения чувствительности | Тонкая пленка арсенида галлия |
Диапазон температур | 1 K* до 402 K | 1,5 K до 375 K | от 208 K до 373 K | от 233 K до 405 °C до 402 K 940061 (- |
Взаимозаменяемость | Хорошее — узкий диапазон значений чувствительности, превосходная линейность и малое напряжение смещения 8 | Плохой — диапазон чувствительности достаточно велик, чтобы требовать знания среднего значения чувствительности | Плохой — диапазон чувствительности достаточно велик, чтобы требовать знания среднего значения чувствительности знание среднего значения чувствительности | |
Прочность | Good | Плохой | Плохой | Good |
9005 | ||||
9005 | ||||
9005 | ||||
9005 | ||||
. отображается прибором | Тесламетр F71 или F41 с датчиками plug-and-play — полная калибровка датчика и температурная компенсация, обеспечивающие точность, эквивалентную полному тесламетру | Гауссметр 425 или 475 с кабелем HMCBL; преобразование поля выполняется только с одним значением чувствительности, т.е. линейность и температурная компенсация не выполняются гауссметром | 425 или 475 гауссметром с использованием кабеля HMCBL; преобразование поля выполняется только с одним значением чувствительности, т. е. линейность и температурная компенсация не выполняются гауссметром | Нет |
Плоский эффект Холла | Значительный — сыпучий материал создает достаточно плоский эффект Холла, поэтому для точных измерений требуются поля с известными направлениями | Значительный — объемный материал производит достаточно плоского эффекта Холла, поэтому для точных измерений требуются поля с известными направлениями | Некоторые — тонкопленочные элементы могут демонстрировать небольшие ошибки плоского эффекта Холла | |
2 2 2 Чувствительность при номинальном токе | 50. | 5.5 to 11 mV/T | 55 to 125 mV/T | 110 to 280 mV/T |
Sensitivity temperature coefficient | 200 ppm/°C | 50 ppm/°C | 800 ppm/°C | 600 ppm/°C |
Nominal drive current | 1 mA | 100 mA | 100 мА | 1 мА |
Типовое входное сопротивление | 800 Ω | 2 Ω | 2 Ω | 750 Ω |
Typical input resistance temperature coefficient | 0,7%/° C | 0,15%/° C | 0,18%/° C | 0,2%/° C |
±25 мкВ (0,5 мТл) | ±50 мкВ (4,5 мТл) | ±75 мкВ0003 | ± 2,8 мВ (10 Мт) |
5 to 52.5 mV/T
Составляющая ошибки, оказывающая большее влияние при малых полях 2DEX ™ Hall Sensors
- ТИПЫ
- Маленькие активные области 9003
- Доступна версия Plug-and-play для прямого подключения к тесламетрам Lake Shore F71/F41
- Несколько типов пакетов
- Небольшие активные зоны
- одно или 3-осевые конфигурации
- Датчики подключаемой и игры
- Встроенный разъем
- Easy Extension
- .
Датчики Холла 2Dex™ Plug-and-Play
и Sens Hall Depension
