霍尔传感器的特点与技术
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今天小编就带大家一起来了解一下霍尔传感器的一些特点与技术。其实,所谓霍尔传感器就是基于霍尔原理的一个传感器芯片。
简单介绍一下霍尔原理,可以看到上面的左图,它通过一个半导体的电流,在磁场的作用下,半导体上会产生一个电压;如果磁场在变化的情况下,这个半导体上面的电压也会随之变化。我们可以看到上面的右图,霍尔传感器中有四个小的霍尔器件。
下面我们来看一下传感器对于磁场测量的原理。芯片内部的四个霍尔器件会对磁场的变化有一个感知,那我们可以在同轴的一个末端装上一个两级磁铁,磁铁随着电机一起转动的时候它的磁场就会随之转动。对于磁场的方向,我们可以把它分为三个方向,有水平方向的X轴和Y轴,垂直方向的Z轴,我们的芯片是指对垂直于霍尔传感器表面方向的磁场有感应作用,然后对于XY轴方向的磁场完全没有感应作用,这也是说明了为什么我们芯片抗干扰能力会强,因为XY轴方向的磁场完全感应不到。在Z轴方向,它的磁场有黄色区域内的相对于线性度非常高,所以说我们芯片在感应的进度方面也非常高。
下面我们来看一下霍尔传感器内部的工作原理。霍尔器件会对磁场的变化进行感知,两两分别采集Sin和Cos上的信号,内部进行差分的运算,然后经过A/D的转换,进行CORDIC的算法,最终输出客户想要的角度和大小。同时内部会有一个AGC的电流,会根据采集到的磁场的强弱程度,内部进行调整。
接下来,我们看到的是ams芯片的抗干扰能力的说明。芯片内部本身会做一个差分的运算,这样对地磁场的干扰可以通过这个运算而剪掉,其他的一些杂散的磁场,如果是垂直方向的干扰,也可以通过相同的方法进行消减,芯片本身对于XY轴的磁场不会有感应,所以说ams芯片在抗干扰能力方面比较强。因此,客户在使用ams芯片的时候不需要做额外的屏蔽处理,这样在整个系统的设计上灵活度就大大提高了,同时系统的成本也可以做的非常低,在应用安全性方面也比较高。
针对客户的紧凑型的方案,以及一些PCBS的应用的话,我们公司也会提供相应的系统级的封装。那从图中可以看到我们的芯片,除了IC传感器之外,还会把一些被动器件也整体的封装在一个芯片。这样做的话会对于芯片本身的防护性会大大加强,客户在使用方面的时候,安全性也会大大提高。同时,客户可以根据他的不同的应用,也可以对我们的芯片进行一个二次的整形。