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时间:2020-1-16, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

特征

微型表面贴装组件

宽视场范围±6高斯

1.0 mV/V/高斯灵敏度

低功率运行至1.8V

片上设置/重置和偏移带专利

苹果彩票优选平台描述

霍尼韦尔、HMC1052和HMC1053是高性能磁阻传感器设计在单个芯片(HMC1051、HMC1052)或两个芯片上(HMC1053)。这些专利芯片的优点包括正交双轴感测(HMC1052),超小型表面贴装的小型化和低成本包装。每个磁阻传感器都配置有作为四元惠斯通电桥转换磁性场差输出电压。能够感知磁场小于微高斯,这些传感器提供紧凑、高灵敏度和高可靠性的解决方案低磁场感应。

指南针

导航系统

姿态基准

流量检测

医疗器械

位置感测

管脚配置(箭头表示产生正设定脉冲后的输出电压。)HMC1051型

基本设备操作

霍尼韦尔HMC105X磁阻系列传感器是用来测量的惠斯通电桥装置磁场。在桥上供电的情况下,传感器转换敏感轴方向为差分电压输出。除了电桥电路外,传感器还有两个船上磁耦合带;偏移带和设定/复位带。这些带子是霍尼韦尔的事故现场调整和磁畴对准;消除用于传感器周围的外部线圈。磁阻传感器由沉积在硅片上的镍铁(坡莫合金)薄膜制成作为一个电阻条元件。在磁场的存在,电桥的变化电阻元件引起跨桥输出电压。这些电阻元件排列在一起一个共同的敏感轴(用箭头表示)提供正电压变化磁场在敏感方向增加。因为输出只与一维轴(各向异性原理)和它的比例成正比。数量级,附加传感器桥位于正交方向允许精确测量任意场方向。传感器组合双轴和三轴正交桥指南针和磁强计等应用。偏移带允许多种操作模式当直流电通过时。这些模式是:1)对不需要的外部磁场,2)电桥偏移零位电压,3)闭环磁场消除,4)电桥增益自动校准。设定/复位带可以用高电流脉冲具有以下优点:1)使传感器能够执行高灵敏度测量,2)翻转电桥输出电压的极性,和3)周期性地用于改善线性度,降低十字轴效应和温度效应。噪声特性HMR105X系列的噪声密度约为50nV/sqrt Hz在1Hz角,并迅速下降5Hz时低于10nV/sqrt Hz,并开始适应约翰逊噪声值略低于5nV/sqrt Hz50赫兹。10Hz噪声电压平均约为1.4微伏,标准偏差为0.8微伏。

横轴效应

HMR105X系列的横轴效应通常是规定为满标度的±3%至1高斯。见关于此效果和为空的方法。偏移带偏移带是金属化的螺旋形连接在传感器元件的敏感轴上。两轴在设计上,这条带子对两座桥都很常见,必须如果每个电桥需要不同的表带当前。在三轴设计中,A桥和B桥是与共享一个公共节点的C桥一起系列驱动所有三个桥的偏移带。每个偏移带的标称测量值为15欧姆,以及每高斯感应场需要10mA。这个背带可以很容易地承受电流的冲击或推动通过±6高斯线性测量范围的场,但设计师们应该注意到当你这样做的时候。在大多数应用中,不使用偏移带可以忽略。设计师可以留下一个或两个皮带连接(断开和断开+)断路,或接地一个连接节点。不要系两条带子连接在一起以避免短路电路。固定/复位带固定/复位带是金属化的另一个螺旋耦合到传感器元件易轴(垂直于传感器芯片上的敏感轴)。与偏移带一样,设置/重置带穿过保持整体模具尺寸的一对桥接元件契约。每个设定/复位带都有一个标称最小要求为3至6欧姆的电阻复位或设置脉冲的峰值电流为400毫安。与罕见的例外情况是,设置/重置带必须用于周期性地调整最好和可靠的磁阻元件。设定脉冲被定义为正脉冲电流进入S/R+带连接。成功的结果是磁畴排列成前进易轴方向,使传感器桥极性是一个正斜率,在敏感轴产生正电压桥接输出连接。

复位脉冲被定义为负脉冲电流进入S/R+带连接。成功的结果是磁畴排列成反向易轴方向,使传感器桥极性是一个负斜率,在敏感轴产生负电压桥接输出连接。通常先发送复位脉冲,然后发送一组几毫秒后脉搏。通过推动完全相反方向的磁畴,任何先前的磁干扰都可能是完全被脉冲二重唱所抹去。为了更简单对噪声和准确地说,单极性脉冲电路可以是使用(全部设置或全部重置)。带着这些单极的脉冲,几个脉冲一起靠近设置/复位脉冲电路的性能。图1显示了一个快速和肮脏的手动脉冲电路,用于将脉冲单极应用于设定/复位带

应用说明

低成本双轴罗盘当与低精度传感器连接时,可以使用HMC105X系列传感器进行非常高的精度测量噪声放大器和12至16位模数转换器。低分辨率(3°或更高精度)或低分辨率成本罗盘应用,8或10位A/D转换器可用于通用运算放大器。图2显示了一个典型的2轴压缩应用,使用现成的现成组件。双轴压缩的基本原理是将两个传感器桥元件水平地定向到地面。(垂直于重力场)并测量产生的X和Y模拟输出电压。与可同时转换(测量)到其数字当量的放大的传感器电桥电压,可以计算反正切y/x以导出相对于x轴敏感方向的航向信息。

设置/重置电路注释

图1中的上述设置/复位电路使用IRF7507双互补mosfet如所示其H桥驱动配置的详细信息如图2所示。此配置主要用于电池供电应用是500毫安标称设置/复位脉冲在低电压下能获得最好的电流条件。200欧姆电阻涓流为1uf电源充电储能电容器至Vcc水平,并隔离电容器的大电流作用产生的电池和MOSFET开关。在常规逻辑状态下一个图腾柱开关容纳0.1uf的一个节点电容器低,而另一个开关充电Vcc节点对面的电容器。在第一次逻辑改变时,电容器的极性几乎是Vcc的两倍,给串联设定/复位带负载足够的脉冲当前。还原逻辑状态翻转使用0.1uf电容器储能产生秒近相等但相反极性的电流脉冲通过设置/重置皮带。对于正常3.3或5伏逻辑电平下的操作,a单个互补MOSFET对可用于单端电路如图4所示。其他互补MOSFET对可与注意所选设备的电阻为0.5欧姆,能够处理所需的电源电压和设定/复位电流。注意即使是1Hz的设定/复位功能速率平均电流小于2微安。

磁场检测

对于简单的磁场感应应用,如磁异常探测器(MADs)和磁强计类似于罗盘应用的电路可以使用一个、两个或三个磁性传感器来实现。在图5中的示例电路,使用HMC1051Z传感器电桥和支持低压的双运算放大器来检测单一方向的足够强度的磁场。电路的用途包括铁物体检测,如车辆检测,对附近导体中的电流的“嗅探器”和磁接近开关。使用两个或三个传感器电路带有HMC1051、HMC1052或HMC1053部件,可以采用更全方位的感应模式实施。选择差动运算放大器增益级的电阻器没有什么特别之处具有相同的值(例如两个5k:和500k:电阻)以1%或更好的公差匹配以拒绝共模干扰信号(EMI、RFI)。500k/5k电阻的比例设置了级增益,并且可以优化为了特定的目的。使用HMC105X系列量程的罗盘和磁强计电路的典型增益比从50到500。5k的选择:值设置传感器桥网络所看到的阻抗负载,并且应该大约4千欧姆或更高的电压传输或最佳匹配。注意,图5还显示了另一种选择使用两个达林顿完全配对的BJT作为电子开关来设置/重置皮带驱动电路。

交流或直流感应

HMC105X系列传感器可用于中到大电流传感应用向电桥提供感应磁场的附近外部导体。图6显示了用作带有热敏电阻元件的电流传感器,具有温度补偿功能,以提高广泛的工作温度范围。所用温度补偿(tempco)电阻器的选择取决于所选的热敏电阻,并取决于热敏电阻的电阻的百分比/摄氏度变化。最佳运算放大器兼容性,热敏电阻电阻应大于约1000欧姆。9伏碱性电池电源的使用对这种应用并不重要,但允许使用相当常见的运算放大器,如4558类型。请注意,电路必须根据测量到的感测导体的最终位移进行校准桥。通常,最佳定向的测量导体可以放置在距离电桥,并具有从几十毫安到超过20安培的交流电或直流电。

倾斜补偿的三轴联动

对于全三轴压缩,图7所示的电路显示了HMC1051和HMC1052。三轴感应磁场。或者,单个HMC1053可用于单个传感器组件设计。还示出了具有数字(PWM)输出的双轴加速度计,以提供俯仰和侧倾(倾斜)感测。将三轴磁传感器输出校正为倾斜补偿的两轴航向。加速度计如果需要,可以用流体2轴倾斜传感器代替。用于使用锂电池供电的低电压操作(2.5到3.6Vdc),设置/复位电路应从单一IRF7507升级到双IRF7507实现(根据图2)允许HMC1052和HMC1051传感器。

降低能耗的工作循环

对于电池供电和其他需要有限能量消耗的应用,传感器桥和支架电子设备可以在磁场测量之间“关闭”。HMC105X系列磁传感器是非常低的电容(带宽>5MHz)传感器网桥,可以快速稳定,通常在支撑之前电子苹果彩票优选平台可以。其他节能的想法是尽量减少设置/复位脉冲的数量,从而节省能源超过电池寿命。图8显示了一个简单的电源开关电路,它可以由微处理器控制工作在中等电流(<25毫安)应用中循环(切换)电子设备。

这里的应用电路构成了霍尼韦尔苹果彩票优选平台的典型用途和接口。霍尼韦尔没有保证或承担责任,为客户设计的电路从这个描述或描绘。霍尼韦尔保留更改以提高可靠性、功能或设计的权利。霍尼韦尔不认为因应用或使用本文所述的任何苹果彩票优选平台或电路而产生的任何责任;也不表示根据其专利权或其他人的权利许可。


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