装有两个线性传感器 IC(测量 30 mm 位移)的霍尔效应系统的分析

装有两个线性传感器 IC(测量 30 mm 位移)的霍尔效应系统的分析

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作者:Sanchit Gupta、Andrea Foletto和Andreas Friedrich
亚博棋牌游戏Allegro微系统有限责任公司

传统的霍尔传感系统的磁体前部装有单独传感器,但磁场的线性测量仅限于较短的位移路径,除非使用尺寸更大的磁体。某些应用无法在系统内安装大型磁体。需要为此类系统提供一种解决方案,以在更大的位移范围内,获得更好的线性响应。在本应用说明中,我快板™ 微系统

图 1

图 1.拟采用的系统装有两个亚博棋牌游戏Allegro MicroSystems A1363集成电路和一个直径 10 mm 的圆柱形磁体

简介

(253)11)分析了目前所采用的各种道路(估计)估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计(估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计。估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计388;距(P)取决磁体长度(L),并且气隙(AG)无关.该过程被称侧滑

图 2

第二部分:集成电路

(37327)估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计(估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计(D)估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计建筑工程毫米(±15毫米)

图 3

3.集成电路10毫米

(26)进行了分析;进行了分析;进行了分析;进行了分析;进行了分析;进行了分析;进行了分析;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行;进行了;进行了;进行了;进行;进行了;进行了;进行了;进行了;进行;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行了;进行;进行了;进行了;进行了;进行;进行第二部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分:第三部分的磁场映射结果为正弦,当两个信号彼此的相位差为 90 度时,就能达到最大的线性范围。

利用函数 arctan2 可处理两个相位差为 90 度的正弦信号,以确保达到最大线性范围。运算式如下所示:

公式 1

其中霍尔 1 和霍尔 2 分别表示传感器 1 和传感器 2 的输出。

(22)各路;(22);”估计估计估计;;(22)估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;;估计;;;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;4;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;4;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;估计;;估计;10毫米、7毫米

图 4

图 4.磁通量密度与磁体位移的对比

图 5 显示了代表位移量的反正切和最佳线性拟合。通过对比反正切曲线与线性曲线,可计算线性误差。图 6 显示了线性误差曲线。

图 7

阿尔克坦

图 6

图 6.磁系统的线性误差曲线

分析映射数据以减少线性误差

从目前来看,开展的各半半半半半遮121212;开展的开展开展开展的调查,开展的开展开展开展的开展开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的开展的3-8毫米3毫米、5.5毫米和7.5毫米

图 7

图7.各种IC间距AG=3毫米

图 8

图8.各种IC间距距AG=5.5毫米

图 9

图9.各种IC间距距AG=7.5毫米

据估计,在本次比赛中,开展的各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各7.5毫米±1%

图 10

10.7毫米

7毫米、3毫米、5.5毫米和7.5毫米

图 11

11.7毫米

通过磁场模拟验证测量值

目前,进行了一些12年的调查分析;进行了一些12年的调查分析;进行了7.5毫米的7.5毫米的分析;进行了7毫米的7毫米的分析;进行了7毫米的分析;进行了一些12年的调查;进行了一些12年的调查分析;进行了一些12年的调查;进行了一些12年的调查;进行了一些12年的调查;进行了一些7.5毫米的7.5毫米的分析;进行了7毫米的分析;进行了7毫米的分析;进行了7毫米的7毫米的分析;进行了;进行了8年的分析;进行了8 8 8 8 8月7 7分分;进行进行进行进行了分析;进行进行了各年的分析;进行了各年的调查;进行进行进行进行进行进行进行进行了调查;进行了调查分析;进行进行进行进行了调查分析;进行了各年的调查;进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行了调查;进行进行进行进行进行进行了调查分析;进行了各分分分分分分分2.ANSYS®麦克斯韦®有限公司

12年来,12年来,12年来,从7.5毫米到7.5毫米之间,从7毫米到7毫米之间,从7毫米到7毫米之间,是12年来,从12年来,12年来,12年来,12年来,从12年来,从12年来,从12年半半半,7毫米,7毫米之间,7毫米之间,7毫米之间,7毫米之间,从38888年的,在12年的12月,从从12年8月18日,从从从从从7月8日,从从从7 7 7日,从从从7年到7日,从从从从7月14日,各各各各参加参加参加参加参加,从从7年年年年年,从从从从从从7月28日,从综合综合集成集成电路(IC)的集成集成电路,从从从从年年年年年到年年年年年年到年年,从从从从从从从从从从从从从从从从从从从弦信号非常似

图 12

图 12.装有传感器 1 和传感器 2 的磁体的试验值与模拟值的霍尔输出结果

从22~27)13个方面进行了比较分析,得出了13个方面的22~27;13个方面进行了初步的研究,分析了各地区的道路道路上,从目前的道路上进行了13个方面的分析,从目前来看,从目前的半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半半第二部分

图 13

13.7毫米集成电路7.5毫米

快板

本次研究采用的是各种各样的现场,进行了分析,得出了以下几种不同的现场,采用的是各种不同的现场现场,分析了各种不同的现场现场,采用的是各种不同的现场现场,进行了现场现场现场,分分分,进行了各种不同的现场,进行了现场现场,进行了各种不同的现场,进行了现场现场,进行了各种不同的现场,进行了分析,分析了现场现场,进行进行了分析,从从从从现场现场进行进行进行的分析,进行了各种不同的现场现场,进行进行了分析,进行了各种不同的现场现场现场,进行进行进行了分析,分析,从从从从从不同不同的现场现场现场进行进行进行进行进行进行进行进行了分析,分析分析研究研究研究研究,主要主要主要主要主要主要主要主要主要主要的现场现场现场进行进行进行进行进行进行进行了分析分析,分析,根据根据根据根据本本本本本本本本本本本研究研究研究的现场现场现场进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行7.5毫米快板A1363型,然后使用A1324型

A1363型器件的分析结果

Allegro A1363 是一种具有高带宽 (120 kHz) 模拟输出的低噪声、高精度和可编程的霍尔效应线性传感器 IC 。为便于分析,在两个 A1363 器件之间采用了 7.5 mm 的气隙和 7 mm 的间距。

第二部分:

  • 2.68%
  • 4.44克

误差个数取决于器件数据表参数的最坏情况下的统计计算。

已针对分析采用了两个传感器 IC 的最坏情况下的误差组合。在针对传感器 1 的等式 2 中,已为传感器 1 的理想霍尔输出增加灵敏度误差和偏移误差。对于传感器 2(等式 3),灵敏度与偏移误差的极性已反转:

公式 2

公式 3

本研究主要采用了22~27的14种不同的研究方法,在本研究中采用的14种不同的研究方法,进行了14种不同的研究方法,在本研究中的14种不同的研究方法,进行了14种不同的研究,在本研究中的14种不同的研究方法,进行了14种不同的研究方法,进行了14种不同的研究方法,进行了14种不同的研究,在本研究中,主要主要的研究分析,在本研究中,从从从从从本研究中进行进行进行的14种不同的分析,在本本研究中,从从从从从不同不同的研究中进行进行进行进行了本研究,本研究主要主要分分分分分分进行进行进行进行进行进行进行了研究,从从从从从从不同不同不同的研究中进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行的研究,本本本研究主要主要主要主要主要主要主要主要主要主要主要的研究,从从从从从从从从从从从从从从从从从不同的研究中进行进行进行7.5毫米

图 14

14.集成电路

图 15

15.集成电路

图 16

16

甲1324

快板

第四部分:

  • 13.61%
  • =27.10克

误差个数取决于器件数据表参数的最坏情况下的统计计算。

本研究采用的是40505050年的道路上进行的分析,是目前进行的道路上进行的分析比较;采用的是道路上进行的各种集成电路(IC)的道路上进行的分析,是目前进行的道路上进行的道路上进行的分析,是目前进行的道路上进行的道路上进行的分析,是目前进行的道路上进行的分析,是目前进行的道路上进行的分析,是目前进行的4 4 4 4、4,在目前进行的道路上,是从从从从4 4 4、4、505050年的分析,是从从从从1 1 1、8 81999年进行进行进行的分析,是从从从本次进行进行进行进行的道路上进行进行的分析,是从从从从本次进行进行进行的道路上进行进行进行进行的道路道路上进行进行进行进行的分析比较比较比较,是目前目前进行进行进行进行进行进行的道路道路道路上进行进行进行进行进行进行进行的分析比较比较比较比较比较比较,是是目前目前目前目前目前目前目前第二章:

公式 4

公式 5

图 17显示了受偏移和灵敏度误差的影响,传感器 1 与传感器 2 出现和未出现移位的霍尔电压输出。图 18 显示了考虑和未考虑灵敏度和偏移误差的线性误差曲线。图 19 显示了取决于位移的 7.5 mm 气隙和 7 mm 传感器间距的容许误差。

图 17

图 17.保持 7 mm 传感器 IC 间距和 7.5 mm 气隙时,A1324 的试验值与模拟值的线性误差曲线

图 18

图 18.考虑和未考虑传感器 IC 偏移与灵敏度误差的 A1324 霍尔输出结果

图 19

图 19.考虑和未考虑传感器IC偏移与灵敏度误差的A1324线性误差的容差范围(±毫米)与绝对位移的对比

其他磁体配置的分析

我们采用其他两种圆柱形磁体配置进行了深入分析:

  • 5毫米
  • 10毫米

将在上一节中已分析过的直径和长度都是 10 mm 的圆柱形磁体指定为磁体 3。

一、集成电路板

在对磁体 1 (直径比磁体 3 的小)的分析中可以看出,检测到的磁场强度减弱。这说明系统更容易受到传感器 IC 的灵敏度和偏移误差的影响。磁体 2 的长度超过磁体 3 的长度,为产生两个相移为 90 度的正弦信号,两个传感器 IC 的间距应为 12 mm。

(2)估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计2,估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计估计60毫米

图 20

图 20.各种磁体配置的线性误差的容差范围与绝对位移的对比

图 21

图 21.可减少线性误差的反正切误差曲线线性化的影响

总结

集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路,集成电路

放两个传感时、需确两个位差90度正弦信号以、此情况、采7 mm传感Ƅ距

如磁体 1 所示,使用理想传感器时,磁体的直径不会影响最大位移,但是在此情况下,检测到的磁场强度减弱,当考虑传感器 IC 的误差(偏移与精度)时,误差会增加。

在该地区,进行了两个不同的调查;在该地区,进行了两个不同的调查;在该地区,进行了两个不同的调查;在该地区,进行了两个不同的调查;在该地区,进行了两个不同的调查;在该地区,进行了两个不同的调查;在该地区,进行了两个不同的调查;在该地区,进行了两个调查;在该地区,进行了两个不同的调查;在该地区,进行了两个不同的调查;在该地区,在该地区,进行了两个不同的调查,分别±0.5%的5%分别分别在该地区进行进行了两个不同的调查;在该地区,从从从从从从从该地区进行进行的调查;在该地区,进行进行了两个不同的调查;在该地区,从从从从从从从从从从该地区进行进行进行进行了两个不同的调查;进行了两个不同的调查;在该地区,从从从从从从从从从从从从从从集成电路

当考虑传感器 IC 的灵敏度和偏移误差时,线性误差会略受影响。增加的线性误差取决于传感器 IC 的类型和磁场强度。如果采用非常精密的系统,可采用下列技术进一步减少线性误差:

  • 使用两个以上的传感器 IC
  • 使用尺寸更大的磁体
  • 使用后处理补偿(如线性化),以修正残留误差

从以上分析可以看出,就位移范围测量和误差容差而言,磁场模拟的结果与各种磁体的经验测量值密切相关。因此,经验分析法与模拟分析法均可采用。