рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Электроника
/
Датчик Холла

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Датчик Холла

Датчик Холла - раздел Электроника, КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине Элементы электроники Этапы развития электроники Принцип Действия Датчиков Основан На Эффекте Холла. Основные Преимущества Эти...

Принцип действия датчиков основан на эффекте Холла. Основные преимущества этих датчиков заключается в отсутствии механических движущихся частей и высоком быстродействии (до 100 кГц). Благодаря этому датчики Холла отличаются высокой надежностью, долговечностью и не требуют физического контакта с измеряемой средой.

Датчики Холла широко используются там, где требуются высокая точность и надежность. Они находят применение в безколлекторных двигателях, измерителях различных величин, сварочном оборудовании, бытовых приборах, компьютерах и т.д.

Эффект Холла заключается в возникновении напряжения в проводнике с током в магнитном поле. Возникающее напряжение перпендикулярно протекающему току и пропорционально магнитному потоку. После усиления это напряжение используется для управления выходными каскадами датчиков и внешними схемами.

Выходные каскады датчиков могут быть различных типов - аналоговые, когда выходной сигнал пропорционален магнитному потоку через датчик, и цифровые, имеющие два уровня сигнала на выходе. Аналоговые каскады могут быть выполнены по схеме "открытый коллектор" (NPN) и "источник тока" (PNP). По реакции на магнитное поле датчики распределяются по трем группам: биполярные, однополярные и униполярные. Для включения биполярного датчика требуется воздействие поля положительной полярности, а для выключения - отрицательной. Однополярные датчики измеряют поля любой полярности, а униполярные - только одной (обычно положительной).

Магнитное поле может быть сформировано постоянными магнитами или электромагнитами. Изменение напряженности поля достигается путем перемещения магнита, изменения тока электромагнита или внесением магнитного материала в зазор между датчиком и магнитом. Выпускаются датчики, в которых используются внешние или встроенные в корпус магниты. В последнее время в выходные каскады датчиков Холла вводятся специальные схемы снижения температурной нестабильности датчиков и магнитов, а также схемы линеаризации аналоговых выходов. Для достижения высокой повторяемости параметров от датчика к датчику в процессе производства используется лазерная калибровка элементов схем. Это позволяет производить замену вышедших из строя приборов без последующих подстроек.

Для иллюстрации возможных вариантов исполнения датчиков Холла приводится описание серийных цифровых и аналоговых датчиков фирмы Хонейвелл (Honeywell).

Фирма Хонейвелл выпускает несколько базовых серий цифровых датчиков.

Это специальная высокочувствительная серия 2SSP-датчиков, использование которых позволяет располагать магнит на расстоянии 2 см и более от датчика. Датчики выполнены в пластиковом корпусе с размерами 4,5х4,5х1,5 мм. Выпускаются модификации для поверхностного монтажа с короткими формованными выводами - серия 2SSP-S.

Две серии биполярных цифровых датчиков SS41 и SS11 изготавливаются в миниатюрных корпусах, имеющих размеры 4х3х1,5 мм. Датчики серии SS11 выпускаются в корпусах типа SOT89, предназначенных для поверхностного монтажа (SMD - Surface Mount Device). Все датчики имеют защиту от неправильного подключения и диапазон быстродействия от 0 до 100 кГц.

Датчики серий SS400 и SS100 представляют собой приборы, состоящие из собственно датчиков поля и выходных усилителей, и имеющие выход типа "открытый коллектор". Они выпускаются в миниатюрных пластиковых корпусах с тремя выводами. Специальная конструкция корпуса (Quad-Hall-дизайн) позволяет полностью исключить внутренние механические напряжения. Для компенсации температурного дрейфа параметров предусмотрена специальная схема коррекции. Датчики предусматривают различные варианты работы:

· под действием одного полюса магнита (SS411A, SS413A,SS111A, SS113A);

· обоих полюсов (SS441A, SS443A, SS449A, SS141A, SS143A, SS149A)

· и триггер (SS461A, SS466A, SS161A, SS166A, SS561AT, SS566AT).

Серия SS400 (с индексом S) имеет корпус с формованными для поверхностного монтажа выводами, а серия SS100 - миниатюрный безвыводной SMD-корпус.

Приборы серий 103SR и SR3 представляют собой полностью закрытые датчики в алюминиевом или пластиковом корпусе (диаметр 12 мм, длина 25 мм с резьбой), имеющие защиту от неправильного включения. Внутри серии датчики отличаются друг от друга величиной измеряемого поля и типами выхода.

Фирма Хонейвелл использует лазерную подгонку при изготовлении аналоговых датчиков Холла, что позволяет получать идентичные параметры от образца к образцу и производить замены вышедших из строя приборов без последующих подстроек. Аналоговые датчики представлены сериями SS49, SS19, SS495, SS94 и 103SR.

Датчики серий SS49 и SS19 имеют параметрический линейный выход. Они изготавливаются в миниатюрных корпусах с выводами (серия SS49) и для поверхностного монтажа (SMD) - серия SS19.

Приборы серии SS495 имеют размеры корпуса 3х4 мм. Эти датчики отличаются низким энергопотреблением (7 мА при напряжении питания 5 В) и линеаризованным выходом. Температурная ошибка для разных датчиков этой серии составляет:

· SS495A - + 0,06 %;

· SS495A1 - + 0,04 %;

· SS495A2 - + 0,07 %.

Датчики серии SS94 имеют специальные встроенные схемы для увеличения температурной стабильности.

Серию аналоговых датчиков Холла 103SR отличает исполнение последних в алюминиевом корпусе с резьбой.

В таблице 1 приведены типы датчиков Холла без встроенного магнита.

Наименование	Диапазон рабочих величин магнитного потока [Гаусс]	Полярность датчика	Напряжение питания U [B]	Макс. выходное пряжение Usp [B]	Чувствительность мВ/G	Потребляемый ток [mA]	Макс. рабочая частота [кГц]	Корпус	Диапазон рабочих температур[0C]
Датчики с цифровым выходом
103SR11A-1	50+735	Униполярн.	4.5 - 5.5					Рис. 10	40+ 100
103SR12A-1	40+495	Униполярн.	6 - 24					Рис. 10	40+ 100
103SR13A-1	40+475	Униполярн.	4.5 - 24					Рис. 10	40+ 100
103SR14A-1	5+160	Униполярн.	4.5 - 24					Рис. 10	40+ 100
103SR17A-1	-205+180	Биполярный	4.5 - 24					Рис. 10	40+ 100
103SR18-1	-50+120	Пороговый	4.5 - 24					Рис. 10	40+ 100
SR3F-A1	20+450	Униполярн.	4.5 - 24					Рис. 11	40+ 100
SR3B-A1	-150+150	Биполярный	4.5 - 24					Рис. 11	40+ 100
SR3G-A1	70+430	Униполярн.	4.5 - 24					Рис. 11	40+ 100
SR3C-A1	30+190	Униполярн.	4.5 - 24					Рис. 11	40+ 100
SR4P2-A1	4+25	Омниполярн.	6 - 24			13.5		Рис. 11	40+ 100
2SSP	4+25	Биполярный	6 - 24			13.5		Рис. 1	20+ 85
SS411A	-70+70	Биполярный	3.8 - 30					Рис. 2	40+ 125
SS413A	-140+140	Биполярный	3.8 - 30					Рис. 2	40+ 125
SS441A	5+135	Униполярн.	3.8 - 30					Рис. 2	40+ 125
SS443A	5+215	Униполярн.	3.8 - 30					Рис. 2	40+ 125
SS449A	30+435	Униполярн.	3.8 - 30					Рис. 2	40+ 125
SS461A	-110+110	Пороговый	3.8 - 30					Рис. 2	40+ 125
SS466A	-200+200	Пороговый	3.8 - 30					Рис. 2	40+ 125
SS111A	-65+70	Биполярный	3.8 - 30					Рис. 3	40+ 125
SS113A	-140+140	Биполярный	3.8 - 30					Рис. 3	40+ 125
SS141A	8+135	Униполярн.	3.8 - 30					Рис. 3	40+ 125
SS143A	-10+215	Униполярн.	3.8 - 30					Рис. 3	40+ 125
SS149A	30+440	Униполярн.	3.8 - 30					Рис. 3	40+ 125
SS161A	-110+50	Пороговый	3.8 - 30					Рис. 3	40+ 125
SS166A	-180+200	Пороговый	3.8 - 30					Рис. 3	40+ 125
SS41	-200+250	Биполярный	4.5 - 24					Рис. 4	55+ 150
SS11	-200+200	Биполярный	4.5 - 24					Рис. 5	40+ 125
SS526DT	-130+130	Биполярный	-0.5 - 30			7.5	1 min	Рис. 12 SOT89	40+ 125
Датчики с аналоговым выходом
SS49	-/+ 1000	Биполярный	4 10	0.65*Usp	0.6 1.25			Рис. 6	0+ 50
SS94B1	-/+ 670	Биполярный	4.5 12	Usp 0.4	3.125			Рис. 7	50+ 150
SS94A1	-/+ 500	Биполярный	6.6 12	Usp 0.4	5.0			Рис. 8	40+ 125
SS94A1B	-/+ 500	Биполярный	4.5 8	Usp 0.4	1.875	17.5		Рис. 8	40+ 125
SS94A1F	-/+ 100	Биполярный	6.6 12	Usp 0.4	25.0			Рис. 8	40+ 125
SS94A2	-/+ 500	Биполярный	6.6 12	Usp 0.4	25.0			Рис. 8	40+ 125
SS495A	-/+ 600	Биполярный	4.5 10	Usp 0.4	3.125			Рис. 9	40+ 150
SS495A1	-/+ 600	Биполярный	4.5 10	Usp 0.4	3.125			Рис. 9	40+ 150
SS496A	-/+ 840	Биполярный	4.5 10	Usp 0.4	2.5			Рис. 9	40+ 125
SS51T	-/+ 250	Биполярный	4.5 24	Usp 0.4				SOT89	40+ 150
SS511AT	-/+ 70	Биполярный	3.8 30	Usp 0.4				SOT89	40+ 150
SS513AT	-/+ 140	Биполярный	3.8 30	Usp 0.4				SOT89	40+ 150
SS541AT	5+135	Униполярн.	3.8 30	Usp 0.4				SOT89	40+ 150
SS543AT	5+215	Униполярн.	3.8 30	Usp 0.4				SOT89	40+ 150
SS549AT	30+440	Униполярн.	3.8 30	Usp 0.4				SOT89	40+ 150
SS561AT	-/+ 110	Пороговый	3.8 30	Usp 0.4				SOT89	40+ 150
SS566AT	-/+ 200	Пороговый	3.8 30	Usp 0.4				SOT89	40+ 150
SS49E	650/1000	Биполярный	3.0 6.5	0.95				Рис. 13 вывод.	40+ 100
SS59ET	650/1000	Биполярный	3.0 6.5	0.95				SOT89	40+ 10

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине Элементы электроники Этапы развития электроники

Министерство образования и науки Российской Федерации... Государственное учреждение высшего профессионального образования... Белорусско Российский университет...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Датчик Холла

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Система обозначения резисторов.
Различают две системы обозначения до и после 80-го года. 1. Система до 80-го года. А) Буква С – сопротивление; СП – переменный резистор; СТ – терморезистор;

Цветовая и кодовая маркировка резисторов.
Буква обозначает множитель, на который умножаются цифровые обозначения. Например, резистор с номинальным сопротивлением 475 Ом и допуском ±2 % обозначается К475G. Кроме всего, маломощные р

Система обозначений.
1.) К – постоянный конденсатор; КТ – подстроечный конденсатор; КП – переменный конденсатор; КН – вариконд. 2.) число – обозначает тип диэлектрика: 10 ке

Тема 2. Полупроводниковые резисторы
Классификация и условное обозначение полупроводниковых резисторов Тип резисторов Условное обозначение Линейны

Варисторы
Варистор – это полупроводниковый резистор, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения и, обладающий нелинейной симметричной вольт – амперной хара

Терморезисторы
Терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, в которых используется зависимость электрического сопротивления полупроводника от температуры. Различают два типа тер

Тензорезисторы
Тензорезистор – это полупроводниковый резистор, в котором используется зависимость электрического сопротивления от механической деформации. Назначение

Выпрямительные диоды.
Выпрямительным диодом называется полупроводниковый диод, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный в силовых цепях, то есть в источниках питания. Выпрями

Стабилитроны
Стабилитроны -полупроводниковые диоды, напряжение на которых в области электрического пробоя слабо зависит от тока. Их используют для стабилизации напряжения. Рабоч

Варикапы
Варикапом называется полупроводниковый диод, у которого в качестве основного параметра используется барьерная ёмкость, величина которой варьируется при изменении обратного напр

Импульсные диоды
Импульсные диоды применяются в маломощных схемах с импульсным характером подводимого напряжения. Отличительное требование к ним – малое время перехода из закрытого состояния в

Диоды Шоттки
Рис.1.17 Рис.1.18 Для уменьшения влияния диффузионной ёмкости (Сдиф

Туннельные диоды
Туннельные диоды — диоды, в основе которых использован туннельный эффект. Любой двухполюсник, имеющий на ВАХ участок отрицательного дифференциального сопротивления, може

Принцип действия
Источник Е внешнего питающего напряжения подключен к аноду положительным относительно катода полюсом. Если ток Iу через управляющий электрод триодного тиристора равен нулю,

Тема 5. Выпрямители
Структурная схема и параметры выпрямителей Выпрямитель - это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный.

Тема 6. Элементы Оптоэлектроники
Источники оптического излучения: принцип действия, основные параметры, характеристики Источником оптического излучения называют устройство, преобразующее л

Характеристики полупроводниковых материалов
При рассмотрении процесса излучения света источником либо его поглощения фотодиодом свет рассматривается с квантовой точки зрения. Частицы света называются фотонами. Сущест

Тема 7. Магнитоуправляемые элементы.
Магнитоуправляемые логические микросхемы, используются в устройствах самого разнообразного назначения. В настоящее время наиболее широкое распространение получили универсальные

Магниторезисторы
Магниторезисторы - это электронные компоненты, действие которых основано на изменении электрического сопротивления полупроводника (или металла) при воздействии на него магнитно

Магнитотранзисторы
Из известных полупроводниковых преобразователей магнитного поля наиболее перспективными считаются магниточувствительные транзисторы - приборы, об падающие высокой чувствительностью и разрешающей сп

Устройство и принцип действия
Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор, состоящий из трех областей с чередующимися типами электропроводности и пригодный для усиления мощности. Выпускаемые в настоящее время

Характеристики транзистора, включенного по схеме ОБ
Входной характеристикой является зависимость: IЭ = f(UЭБ) при UКБ = const (рис. 4.4, а). Выходной характеристикой является зависимость: IК = f(UКБ) при IЭ = const (рис. 4

Основные параметры
Для анализа и расчета цепей с биполярными транзисторами используют так называемые h – параметры транзистора, включенного по схеме ОЭ. Электрическое состояние транзистора, включенного по сх

Простейший усилительный каскад на биполярном транзисторе
Наибольшее применение находит схема включения транзистора по схеме с общим эмиттером (рис. 4.7) Основными элементами схемы являются источник питания Ек, управляемый элемент – транзисторVT

Тема 9. Полевые транзисторы
Полевой транзистор – это электропреобразовательный прибор, в котором ток, протекающий через канал, управляется электрическим полем, возникающим при приложении напряжения между

Устройство и принцип действия
Полевой транзистор с управляющим р-n- переходом – это полевой транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала р-n-переходом, смещенным в обратном направлении.

Статические характеристики полевого транзистора с управляющим р-n- переходом
Рассмотрим вольт - амперные характеристики полевых транзисторов с р-n- переходом. Для этих транзисторов представляют интерес два вида вольт - амперных характеристик: стоковые и стоко - затворные.

Устройство и принцип действия
Полевой транзистор с изолированным затвором (МДП - транзистор) – это полевой транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала слоем диэлектрика. МДП - транзисторы (с

Статические характеристики МДП - транзисторов
Стоковые (выходное) характеристики полевого транзистора со встроенным каналом n- типа Ic = f(Uси) показаны на рис. 5.4, б. При Uзи = 0 через прибор протекает ток, определяемый исходной про

Простейший усилительный каскад на полевых транзисторах
В настоящее время широко применяются усилители, выполненные на полевых транзисторах. На рис. 5.9 приведена схема усилителя, выполненного по схеме с ОИ и одним источником питания.

Тема 10. Составные транзисторы.
Составным транзистором называется соединение двух и более транзисторов, эквивалентное одному транзистору, но с большим коэффициентом усиления или другими отличительными свойств