Журнал "Новости Электроники", номер 14, 2007 год.

Журнал "Новости Электроники", номер 14, 2007 год.Датчики на эффекте Холла компании HoneywellАндрей Еманов Датчики на основе эффекта Холла находят широкое применение в автомобилестроении, в разработках промышленного и общего назначения. В данной статье речь пойдет о датчиках магнитного поля на эффекте Холла с линейным и логическим выходом компании Honeywell.

  

В зависимости от назначения, датчики различаются по конструктивным и электрическим характеристикам. Однако все они имеют один и тот же принцип работы, основанный на элементе Холла. Условно все датчики можно разделить на две группы: с линейным и логическим выходом.

Датчики с линейным выходом обычно применяются для определения небольших перемещений или построения более сложных датчиков, например в составе датчиков тока с гальванической развязкой. Они состоят из полупроводникового элемента Холла, стабилизатора питания, дифференциального усилителя и выходного каскада. В зависимости от модели, выходной каскад датчика может представлять собой усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме с открытым коллектором (p-n-p) или по двухтактной схеме (p-n-p + n-p-n). Выходное напряжение этих датчиков находится в линейной зависимости от величины вектора магнитной индукции. За пределами рабочей области датчик входит в насыщение. При отсутствии внешнего магнитного поля напряжение на выходе равно половине напряжения питания. Размах выходного напряжения и чувствительность датчиков находятся также в линейной зависимости от напряжения источника питания (пропорциональный выход). Этот тип датчиков характеризуется высокой нагрузочной способностью, линейной характеристикой преобразования в рабочем диапазоне магнитных полей, широким диапазоном рабочих температур и питающих напряжений, долговременной стабильностью параметров и малым током потребления. В сводной таблице 1 приведены для сравнения различные типы линейных датчиков магнитного поля.

Таблица 1. Линейные датчики магнитного поля на эффекте Холла Наимено-
вание В,
Гс Чувст.,
мВ/Гс Uпит.,
В Iпит.,
мА Iвых.
макс.,
мА Траб., °С   Внешний вид SS49 ±400 0,6...1,25 4...10 4 20 -25...85   SS495A ±670 6...14 4,5...10,5 8,7 1,5 -40...150 SS495A1 ±670 6...14 4,5...10,5 8,7 1,5 -40...150 SS495A2 ±670 6...14 4,5...10,5 8,7 1,5 -40...150 SS496A ±840 4,8...12 4,5...10,5 8,7 1,5 -40...150 SS496A1 ±840 4,8...12 4,5...10,5 8,7 1,5 -40...150 SS494B ±420 9,7...24 4,5...10,5 8,7 1,5 -40...150 SS94A1 ±500 5 6,6...12,6 13 1 -40...125   SS94A1E ±500 5 6,6...12,6 13 1 -40...125 SS94A1F ±100 25 6,6...12,6 13 1 -40...125 SS94A2 ±500 5 6,6...12,6 13 1 -40...125 SS94A2D ±2500 1 6,6...12,6 13 1 -40...125 91SS12-2 ±400 7,5 8...16 19 10 -40...150   91SS16-3 ±400 9 8...16 19 10 -40...150

Датчики же с логическим выходом обычно применяются для определения наличия какого-либо ферромагнитного объекта в поле «зрения» датчика. В отличие от линейных датчиков магнитного поля, выход этих приборов, в зависимости от величины приложенного магнитного поля, принимает всего два состояния: высокий или низкий уровень. Выходной сигнал конвертируется из линейного с помощью триггера Шмидта. Благодаря гистерезисной характеристике триггера, повышается помехоустойчивость датчика, устраняются ложные срабатывания. В характеристике датчика принципиально важны лишь две точки: точка включения (магнитная индукция, при которой выход переходит во включенное состояние) и точка выключения (наоборот). Для повышения нагрузочной способности по выходу в схему датчика добавляется каскад усиления на биполярном транзисторе (n-p-n), включенном по схеме с общим эмиттером. Большинство датчиков имеют встроенный стабилизатор питания элемента Холла и схемы нормализации сигнала, поэтому приборы не критичны к стабильности источника питания, уверенно работают в диапазоне питающих напряжений от 3,8 до 30 В. Универсальный выход с открытым коллектором обеспечивает датчику высокую гибкость на этапе согласования с нагрузкой. Нагрузкой датчиков могут являться входы логических ИМС и микроконтроллеров, а также различные драйверы силовых коммутационных приборов. В сводной таблице 2 приведены для сравнения различные типы логических датчиков магнитного поля.

Таблица 2. Логические датчики магнитного поля на эффекте Холла Наиме-
нованиеBвкл.,
Гс
max Bвыкл.,
Гс min Iвых.
макс.,
мА Uпит.,
В Iпит.,
мА Траб., °С Внешний вид 513SS16 340 30 20 6...16 10 -40...150   517SS16 140 -140 20 6...16 10 -40...150 55SS16 400 57 10 4,5...9 4 -40...150 613SS2 495 50 20 6...16 10 -40...150   65SS4 575 82 10 4,5...9 4 -40...100 SS41 40 -40 20 4,5...24 15  -55...150   SS46 150 -150 10 4,5...24 8,7  -55...150 SS411A 20 -20 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS413A 50 -50 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS441A 85 55 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS443A 145 115 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS449A 350 275 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS461A 50 -50 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS466A 140 -140 20 3,8...30  7,5 -40...150 SS511AT 20 -20 20 3,8...30 7,5 -40...150   SS513AT 50 -50 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS51T 40 -40 20 4,5...24 7,5 -40...150 SS541AT 85 55 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS543AT 145 115 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS549AT 350 275 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS561AT 50 -50 20 3,8...30 7,5 -40...150 SS566AT 140 -140 20 3,8...30 7,5 -40...150 SR13C-A1 180 75 20 3,8...30 13 -40...150   SR13D-A1 115 20 20 3,8...30 13 -40...150 SR13F-A1 390 235 20 3,8...30 13 -40...150 SR13R-A1 85 -85 20 3,8...30 13 -40...150 SR15C-A3 180 75 20 3,8...30 13 -40...150 SR3B-A1 90 -90 10 4,5...24 15 -40...85   SR3C-A1 150 100 10 4,5...24 19 -40...85 SR3F-A1 400 185 10 4,5...24 18 -40...85 SR3G-A1 350 280 10 4,5...24 22 -40...85 103SR11-A1 350 215 20 45...5.5 4 -40...100   103SR12-A1 345 245 20 6...24 10 -40...100 103SR13-A1 400 250 20 4,5...24 10 -40...100 103SR14-A1 90 45 20 4,5...24 10 -40...100 103SR17-A1 50 -50 20 4,5...24 10 -40...100 103SR18-1 50 -50 20 4,5...24 10 -40...100

 

Вернуться к содержанию номера







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.