Датчики Холла с пороговым выходом Micronas

Серия цифровых датчиков магнитного поля HAL-5xx состоит из различных датчиков Холла, выполненных по CMOS технологи. Все датчики имеют элемент Холла с температурной компенсацией и активной компенсацией сдвига, компаратор и выходной транзистор с открытым коллектором. Компаратор сравнивает действительный магнитный поток на элементе Холла (напряжение Холла) с фиксированным опорным значением (точками отпускания). Таким образом, выходной транзистор срабатывает или остается в неизменном состоянии.

Датчики данного семейства различаются по принципу срабатывания (биполярные, неполярные и т.д.) и уровням срабатывания. Компенсация сдвига гарантирует постоянные магнитные характеристики во всем диапазоне рабочего напряжения (3,8…24 В) и рабочей температуры (-40…150°С). Гистерезис за счет введения мертвой зоны, запрещающей работу датчика после прохождения порогового значения, устраняет паразитные колебания. Кроме того, параметры магнитного поля не зависят от механических стрессов и ударов. Поэтому датчики HAL-5xx могут применяться как в промышленности, так и в автомобильной индустрии. Они производятся в корпусах для поверхностного монтажа SOT-89B-1 и в корпусах для пайки на плату TO-92UA-1 и TO-92UA-2.

Архитектура датчика

Датчики Холла HAL-5xy – это монолитные интегрированные микросхемы, которые срабатывают на магнитное поле. Если магнитное поле с силовыми линиями перпендикулярно чувствительной области датчика, элемент Холла генерирует напряжение Холла, пропорциональное приложенному полю. Напряжение Холла сравнивается с порогом срабатывания посредством встроенного компаратора. Элементы Холла чувствительны к изменениям температуры, поэтому подмагничивающее поле, которое чувствительно к температуре, увеличивает напряжение питания элемента Холла и подстраивает пороги срабатывания под уменьшающуюся индукцию магнитов при высокой температуре. Если магнитное поле превышает порог срабатывания датчика, открывается выходной транзистор. Встроенная схема гистерезиса обеспечивает работу транзистора без дребезга контактов.

Микросхемы используют технологию датчиков Холла для обнаружения плотности магнитного поля на поверхности кремниевой пластины. Датчики Холла расположены в виде круговой сборки вокруг центра микросхемы и генерируют напряжение, пропорциональное величине магнитного поля. Выходное напряжения синуса и косинуса сборки датчиков меняется в зависимости от положения магнита. Обычно, сигналы синуса и косинуса конвертируются в абсолютное угловое положение с помощью flash интерполятора со скоростью 8, 9 или 13 бит.

Абсолютное угловое положение интерполятора может сообщаться системе через параллельный бинарный интерфейс или последовательный SSI интерфейс. Относительные изменения углового положения передаются через икрементальные сигналы энкодера A QUAD B. разрешение инкрементального выхода можно выбрать как 128 или 256 значений на оборот с внешним контактом.

Основные характеристики

  • Компенсация сдвига при срабатывании 62 кГц
  • Диапазон рабочее напряжения от 3.8 до 24 В
  • Защита от перенапряжения на всех выводах
  • Защита от нарушения полярности питания
  • Работа магнита не зависит от механических стрессов и вибраций
  • Выход открытого коллектор транзистора защищен от короткого замыкания термическим отключением
  • Датчики работают со статическим и динамическим магнитным полем до 10 кГц
  • Точность срабатывания не зависит от напряжения питания во всем его диапазоне
  • Уменьшение плотности магнитного потока, вызванное повышение температуры датчика, компенсируется встроенной схемой компенсации с отрицательным ТК
  • Датчики могут использоваться в промышленном и автомобильном оборудовании
  • Температура перехода –40…170°С

Датчики Холла серии HAL-5xxваше оптимальное решение для:

  • определения конечного положения объекта
  • измерения скорости вращения двигателей (например, в приводе стеклоподъемника)
  • бесколлекторных двигателей постоянного тока
  • замены микропереключателей

Номенклатура датчиков

Серия датчиков HAL501 HAL502 HAL503 HAL505 HAL504 HAL506 HAL508 HAL509
Переключение биполярное защелка униполярное
Чувствительность очень высокая высо-
кая
сред-
няя
низкая сред-
няя
высо-
кая
сред-
няя
низкая
Доп. инф-ция

Режимы срабатывания датчиков

1. Защелка (омниполярный датчик)

Выход переходит в низкое состояние, когда над маркированной стороной корпуса датчика проходит южный полюс магнита. Переход в высокое состояние происходит тогда, когда магнит поворачивается северным полюсом к датчику. Состояние выхода не меняется при отсутствии магнитного поля. Таким образом, срабатывание датчика происходит при изменении полярности приложенного к нему магнитного поля.

2. Биполярный датчик

Выход переходит в низкое состояние, когда над маркированной стороной корпуса датчика проходит южный полюс магнита. Переход в высокое состояние происходит тогда, когда магнит поворачивается северным полюсом к датчику. При отсутствии магнита выход датчика находится в неопределенном состоянии: некоторые датчик изменяют положение на выходе, некоторые нет.

3. Униполярный датчик

Выход датчика переходит в низкое состояние при определении южного полюса магнита, и в высокое состояние при удалении магнита (отсутствие магнитного поля). Датчик не реагирует на северный магнитный полюс.

Серия Темп-ра перехода Включение (южный полюс), мТ Точка отпускания, мТ Гистерезис, мТ Магнитный сдвиг
HAL501 -40°С 0,6 -0,8 -0,8 5
25°С 0,5 -0,7 1.2 -0,1
100°С 0,5 -0,6 1.1 0
140°С 0,6 -0,5 1.1 0
170°С 0,7 -0,2 0.9 0.2
HAL506 -40°С 5.9 3.8 2.1 4.8
25°С 5.5 3.5 2 4.5
100°С 5.1 3.3 1.8 4.2
140°С 4.8 3.1 1.7 4
170°С 4.6 3 1.6 3.8

Система обозначений

HAL506 UA – A – 2 – B – 1 – 00
1 2 3 4 5 6 7

1. Серия
2. Тип корпуса: UA - TO-92UA, SF/TQ - SOT-89B, UT - TO-92UT
3. Температурный диапазон: Е - -40…100°С, К - -40…140°С, А - -40…170°С
4. Конфигурация выводов: 1 – шаг 2.54 мм, 2 – шаг 1.27 мм
5. Упаковка: B – россыпью, R – на ленте
6. Количество штук в упаковке
7. Специальные возможности

Читать далее