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可編程線性霍爾傳感器CC6511應(yīng)用于壓力傳感器產(chǎn)品，信號線性輸出4V

來源：芯進電子

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發(fā)布時間：2020-8-1

閱讀量：4

霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器，它具有對磁場敏感，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，頻率響應(yīng)寬，輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點。

按照霍爾元件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件 和 霍爾開關(guān)器件 。前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。 按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為:直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設(shè)置的磁場，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應(yīng)力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。本文介紹可編程線性霍爾傳感器CC6511應(yīng)用于壓力傳感器產(chǎn)品。

 

1、工作原理

線性霍爾元件是一種模擬信號輸出的磁傳感器，輸出電壓隨輸入的磁力密度線性變化。
線性霍爾效應(yīng)傳感器 IC 的電壓輸出會精確跟蹤磁通密度的變化。在靜態(tài)(無磁場)時，從理論上講，輸出應(yīng)等于在工作電壓及工作溫度范圍內(nèi)的電源電壓的一半。增加南極磁場將增加來自其靜態(tài)電壓的電壓。相反，增加北極磁場將增加來自其靜態(tài)電壓的電壓。這些部件可測量電流的角、接近性、運動及磁通量。它們能夠以磁力驅(qū)動的方式反映機械事件。

 

線性霍爾元件能夠比較精確地測量磁場，如果磁場與空間位置有一一對應(yīng)的關(guān)系，線性霍爾元件就可以精準(zhǔn)的得到位置信息。

在應(yīng)用上，通常利用拉力、壓力等各種參數(shù)與位移間的關(guān)系，使得線性霍爾元件可以測量各種物理量，成為一種功能強大、靈敏度高的傳感器。

 

1、壓力-位移轉(zhuǎn)換部分

其作用是感受待測壓力，并將壓力值轉(zhuǎn)換成位移量，一般都是利用彈性元件來完成這個轉(zhuǎn)換工作。

2、位移-電勢轉(zhuǎn)換部分

其作用是將位移量轉(zhuǎn)換成電勢，以便進行測量和指示。根據(jù)霍爾效應(yīng)，在控制電流一定時，必須使磁場的磁感應(yīng)密度B改變，才能產(chǎn)生霍爾電勢，因此要使位移量轉(zhuǎn)換為霍爾電勢的大小，必須把位移的變化變成磁感應(yīng)密度的變化。

 

為此，常采用磁感應(yīng)密度為線性梯形的磁場，一般可用四個磁極構(gòu)成，如圖所示，在右側(cè)的一對磁極氣隙中形成向下的磁場，在左側(cè)的一對磁極氣隙中形成向上的磁場，這樣放在磁場中的霍爾元件同時受到向上和向下兩個磁場的作用，由于它們極性正好相反，所以在整個磁場的磁感應(yīng)密度就不一樣，如果配置得恰當(dāng)，可以構(gòu)成一個磁感應(yīng)密度成線性特性的梯形磁場，這樣霍爾元件在磁場中移動時，在不同的位置，將感受不同的磁感應(yīng)密度B,從而使霍爾元件產(chǎn)生的電勢隨它的位置不同而改變，來完成位移一電勢的轉(zhuǎn)換。

 

可編程線性霍爾傳感器CC6511應(yīng)用于壓力傳感器產(chǎn)品，信號線性輸出4V1
 

圖中的線性霍爾傳感器，我們可以選擇CC6511，這是一款高性能單端輸出的線性霍爾傳感器IC，采用單端模擬輸出方式，使得產(chǎn)品更易于使用，當(dāng)磁場南極靠近絲印面，輸出值降低。該IC具有霍爾系數(shù)高的優(yōu)點，芯片內(nèi)部包含了高靈敏度霍爾傳感器，霍爾信號預(yù)放大器，高精度的霍爾溫度補償單元，振蕩器，動態(tài)失調(diào)消除電路和放大器輸出模塊。

CC6511的線性輸出范圍寬，在電壓5V條件下，OUT可以在0.5~4.5V之間隨磁場線性變化，信號線性輸出范圍4V，信號輸出強度較傳統(tǒng)單端輸出有了很大提升，同時能提高產(chǎn)品的抗干擾性能。CC6511內(nèi)部集成的動態(tài)失調(diào)消除電路使IC 的靈敏度，不受外界壓力和IC 封裝應(yīng)力的影響。內(nèi)部斬波頻率高達1MHz，使得傳感器的帶寬高，響應(yīng)速度快。

 

 

可編程線性霍爾傳感器CC6511應(yīng)用于壓力傳感器產(chǎn)品，信號線性輸出4V2
 

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