De ce avem nevoie de un senzor de hală

De ce avem nevoie de un senzor de sala

Pentru ceea ce este nevoie de un senzor de hală - un circuit electronic proiectat corect utilizează exact aceeași cantitate de energie necesară pentru o anumită operație. Acest lucru este important în special pentru dispozitivele alimentate de la baterie. Cu toate acestea, aparatele alimentate de la rețeaua de distribuție beneficiază, de asemenea, de reducerea la minimum a consumului, deoarece aceasta are ca rezultat o disipare redusă a puterii, o durată mai lungă de funcționare și costuri reduse la electricitate.

Moduri de consum redus

Eficacitatea maximă poate fi obținută prin efectuarea unei tranziții la modurile de alimentare redusă fără intervenția utilizatorului. În viitor, o astfel de automatizare va avea o importanță primordială pentru sistemele electronice. Atunci când modul de alimentare ar trebui să varieze în funcție de mișcarea mecanică, potrivite pentru utilizare de către tehnologie sunt adesea senzorii Hall.

SENZORI SALONULUI

În întreaga lume, circuitele integrate semiconductoare (IC) cu un senzor Hall integrat sunt utilizate în diverse dispozitive ca senzori de poziție. De ce aveți nevoie de un senzor de sala - aplicație: electronică personală, sisteme industriale, echipament medical, aplicații pentru automobile, aviație și tehnologie spațială. În ciuda prezenței altor tehnologii magnetice, senzorii Hall rămân cea mai populară soluție datorită avantajelor unice:
• cost redus - IC cu senzor Hall integrat este produs în masă în conformitate cu tehnologia standard CMOS;
• Fiabilitate ridicată - fiind senzori solizi care măsoară un câmp magnetic într-un mod fără contact, senzorii Hall pot funcționa de zeci de ani;
• Simplitate - în ciuda faptului că în IC sunt integrate mii de circuite complexe, majoritatea senzorilor au doar trei terminale externe. Semnalul de la ieșirea unor astfel de IC permite determinarea distanței față de magnet și poate fi citită direct de către microcontroler;
• lucrați la distanță - un câmp magnetic, răspândit în spațiu, este capabil să penetreze cele mai multe substanțe fără distorsiuni. Acest lucru vă permite să plasați senzori în interiorul incintei, protejându-i astfel de efectele mediului și făcându-i ascunși de ochii utilizatorului.

EXEMPLE DE UTILIZARE

De mult timp, senzorii Hall, împreună cu magneții încorporați în carcasă, sunt utilizați ca senzori pentru deschiderea capacului în laptopuri și computere comprimate. Acestea vă permit să obțineți o eficiență ridicată datorită unui sistem automat de trezire. Când capacul este închis, toate componentele electronice sunt dezactivate, cu excepția faptului că senzorul și microcontrolerul monitorizează starea de ieșire a senzorului. Pentru astfel de aplicații, a fost dezvoltat un întrerupător DRV5032 cu un senzor Hall și un consum redus de energie.

Dacă, din nou, să întrebați ce este necesar pentru senzorul de sala. atunci întrebarea este evidentă. Acum, mașinile, ca niciodată înainte, sunt saturate cu componente electronice, ceea ce face necesară utilizarea unor sisteme inteligente de gestionare a energiei. Pentru a nu descărca bateria cu motorul oprit, fiecare unitate de comandă electronică (ECU, unitate de control electronică, ECU) nu ar trebui să consumă mai mult de 100 μA. Evident, energia bateriei trebuie să fie salvată și folosită rațional. Acest lucru se poate realiza prin intermediul senzorilor care vor activa automat puterea celorlalte părți ale circuitului.

Pentru a economisi energia bateriei încorporate

Cu toate acestea, sarcina este de a economisi energia bateriei reîncărcabile încorporate. Ca urmare, este necesar să porniți și să opriți alimentarea într-un mod fără contact. În astfel de cazuri, întrerupătoarele de joasă tensiune cu un senzor Hall, cum ar fi DRV5012, sunt instrumentul de comutare optim. Pentru a activa modulul, medicul trebuie să aducă polul nord al magnetului la dispozitiv. Pentru a opri, se folosește polul sudic al magnetului. Aceasta este o soluție mai simplă, mai compactă și mai eficientă decât utilizarea interfețelor radio wireless.

Pentru a crea un senzor de greutate, se poate folosi un magnet și senzorul Hall situat în vecinătate

Senzorul Hall poate funcționa timp de până la 10 ani

Sistemele noi pentru detectarea deschiderii ușilor și ferestrelor devin absolut fără fir, astfel încât devine imediat clar de ce este nevoie de un senzor de cameră. Acestea conțin baterii proprii, microcontroler wireless, senzor Hall și sunt capabile să funcționeze până la 10 ani de la o baterie CR2032. Un exemplu de implementare a acestor dispozitive este schema TIDA-01066 produsă de Texas Instruments (Figura 2). Pentru a obține o astfel de viață îndelungată de la o baterie mică a fost posibilă datorită utilizării comutatorului DRV5032, care este utilizat pentru a detecta deschiderea și trezește microcontrolerul CC1310 numai dacă este necesar.

De ce avem nevoie de un senzor de hală - de gestionare a puterii

CARACTERISTICI ELECTRICE

Comutatorul DRV5032 este disponibil în mai multe moduri: cu o frecvență de măsurare de 5 sau 20 Hz, cu o ieșire de tip open-drain sau cu o traversă cu tranzistori complet. Versiunile senzorului cu o frecvență de măsurare de 5 Hz sunt caracterizate de consum redus, dar pentru ei timpul de actualizare a semnalului la ieșire este de 200 ms. În timp ce pentru a doua modificare cu o frecvență de măsurare de 20 Hz, timpul de actualizare este de 50 ms. Senzorii cu o ieșire push-pull la un nivel scăzut al consumului consumă mai puțină energie decât senzorii de scurgere deschisi. Aceasta se datorează faptului că senzorii de scurgere deschis necesită un rezistor extern de tracțiune, prin care curge un curent de sarcină egal cu raportul V-DD / R-PULLUP.

Senzori DRV5032

Care este scopul senzorului Hall - deoarece senzorii DRV5032 au gama de tensiune de 1,65 ... 5,5 V, acestea pot fi alimentate direct din litiu-ion 3 V. De asemenea, două sau trei baterii alcaline sau nichel-mangan conectate în serie sau baterii litiu-polimer 4 B. pentru a estima durata de viață a bateriei atunci când puterea senzorului necesar pentru a utiliza valoarea capacitance în mA „h la un curent minim de ieșire cu pierderi în timpul autodescărcare. De exemplu, pentru o capacitate tipică de baterii CR2032 declarat este de 210 mAh auto-descărcare de gestiune cu 1% pe an. Versiunea senzor DRV5032 de măsurători de frecvență consumă 5Hz 0,69 microamps la 3 volți putere de 210 mAh / 0.00069 = 300,000 ore mA sau mai mult de 26 de ani, permițând chiar auto-descărcare de gestiune.

În sistemele de gestionare a energiei, ieșirea digitală a senzorului Hall este de obicei conectată la portul I / O al microcontrolerului sau la intrarea tastei de alimentare (Figura 3).

Portul I / O poate fi configurat pentru o întrerupere pentru a monitoriza automat schimbarea stării senzorului și a decide să trezească restul circuitului (Figura 4).

În cazul utilizării unei chei de alimentare, dezvoltatorii trebuie să decidă în ce condiții trebuie alimentată sursa de alimentare a circuitului: atunci când magnetul este aproape sau departe de senzor. Cele mai multe comutatoare cu un senzor Hall integrat comută ieșirea la un nivel scăzut atunci când magnetul este situat în imediata vecinătate a senzorului. Dacă nu există magnet în apropiere, ieșirea este transferată la un nivel ridicat.

• Dacă doriți să porniți alimentarea, atunci când magnetul se află în apropierea senzorului, utilizați un întrerupător cu nivel scăzut activ, de exemplu, TPS2291AA.
• Dacă doriți să porniți alimentarea atunci când magnetul se află în afara senzorului, utilizați un întrerupător cu un nivel ridicat activ, de exemplu, TPS22914.

În concluzie, trebuie remarcat faptul că senzorul magnetic nu trebuie să aibă un nivel scăzut de auto-consum. Pentru a atinge consumul mediu minim poate fi realizată prin aplicarea periodică a semnalelor de control la intrare permite senzorului (adormire / activare) sau prin pornirea și oprirea puterii la borna VC (prin intermediul unui circuit de control extern, așa cum este descris în SLYY058 documentul.

Dispozitivele recomandate cu funcționalități similare și descrieri tehnice suplimentare sunt prezentate în tabelele 1 și 2.

De ce avem nevoie de un senzor de hală - de gestionare a puterii