霍爾傳感器的特點(diǎn)與技術(shù)
今天小編就帶大家一起來了解一下霍爾傳感器的一些特點(diǎn)與技術(shù)。其實(shí),所謂霍爾傳感器就是基于霍爾原理的一個(gè)傳感器芯片。
簡(jiǎn)單介紹一下霍爾原理,可以看到上面的左圖,它通過一個(gè)半導(dǎo)體的電流,在磁場(chǎng)的作用下,半導(dǎo)體上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓;如果磁場(chǎng)在變化的情況下,這個(gè)半導(dǎo)體上面的電壓也會(huì)隨之變化。我們可以看到上面的右圖,霍爾傳感器中有四個(gè)小的霍爾器件。
下面我們來看一下傳感器對(duì)于磁場(chǎng)測(cè)量的原理。芯片內(nèi)部的四個(gè)霍爾器件會(huì)對(duì)磁場(chǎng)的變化有一個(gè)感知,那我們可以在同軸的一個(gè)末端裝上一個(gè)兩級(jí)磁鐵,磁鐵隨著電機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候它的磁場(chǎng)就會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于磁場(chǎng)的方向,我們可以把它分為三個(gè)方向,有水平方向的X軸和Y軸,垂直方向的Z軸,我們的芯片是指對(duì)垂直于霍爾傳感器表面方向的磁場(chǎng)有感應(yīng)作用,然后對(duì)于XY軸方向的磁場(chǎng)完全沒有感應(yīng)作用,這也是說明了為什么我們芯片抗干擾能力會(huì)強(qiáng),因?yàn)閄Y軸方向的磁場(chǎng)完全感應(yīng)不到。在Z軸方向,它的磁場(chǎng)有黃色區(qū)域內(nèi)的相對(duì)于線性度非常高,所以說我們芯片在感應(yīng)的進(jìn)度方面也非常高。
下面我們來看一下霍爾傳感器內(nèi)部的工作原理。霍爾器件會(huì)對(duì)磁場(chǎng)的變化進(jìn)行感知,兩兩分別采集Sin和Cos上的信號(hào),內(nèi)部進(jìn)行差分的運(yùn)算,然后經(jīng)過A/D的轉(zhuǎn)換,進(jìn)行CORDIC的算法,最終輸出客戶想要的角度和大小。同時(shí)內(nèi)部會(huì)有一個(gè)AGC的電流,會(huì)根據(jù)采集到的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度,內(nèi)部進(jìn)行調(diào)整。
接下來,我們看到的是ams芯片的抗干擾能力的說明。芯片內(nèi)部本身會(huì)做一個(gè)差分的運(yùn)算,這樣對(duì)地磁場(chǎng)的干擾可以通過這個(gè)運(yùn)算而剪掉,其他的一些雜散的磁場(chǎng),如果是垂直方向的干擾,也可以通過相同的方法進(jìn)行消減,芯片本身對(duì)于XY軸的磁場(chǎng)不會(huì)有感應(yīng),所以說ams芯片在抗干擾能力方面比較強(qiáng)。因此,客戶在使用ams芯片的時(shí)候不需要做額外的屏蔽處理,這樣在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上靈活度就大大提高了,同時(shí)系統(tǒng)的成本也可以做的非常低,在應(yīng)用安全性方面也比較高。
針對(duì)客戶的緊湊型的方案,以及一些PCBS的應(yīng)用的話,我們公司也會(huì)提供相應(yīng)的系統(tǒng)級(jí)的封裝。那從圖中可以看到我們的芯片,除了IC傳感器之外,還會(huì)把一些被動(dòng)器件也整體的封裝在一個(gè)芯片。這樣做的話會(huì)對(duì)于芯片本身的防護(hù)性會(huì)大大加強(qiáng),客戶在使用方面的時(shí)候,安全性也會(huì)大大提高。同時(shí),客戶可以根據(jù)他的不同的應(yīng)用,也可以對(duì)我們的芯片進(jìn)行一個(gè)二次的整形。