Magnetic Sensors | Honeywell
Поддержка
Где приобрести
свяжитесь с нами
Hall-effect or anisotropic magnetoresistive (AMR) sensor ICs in digital or linear outputs for angle, position & speed sensing; value-added packages.
You know us as a leader. In 1968, we revolutionized the industry with the first solid-state keyboard combining Hall-effect sensing and associated electronics in a single circuit. These high-speed, extended life sensors are often directly compatible with other electronic circuits, responding to the presence or the interruption of a magnetic field by producing a proportional output.
Today, our line of magnetic sensors includes:
- Linear and angle sensors ICs
- Position sensor ICs
- Speed and direction, speed sensor ICs
- Value-added packaged sensors
- Magnets
Analog output Hall-effect or anisotropic magnetoresistive (AMR) sensor ICs.
Magnets
MG Series magnets act as actuators for Hall-effect & MR sensor ICs with unipolar or omnipolar magnetic characteristics.
Bipolar Position Sensor ICs
Detect the magnetic field from a permanent magnet or electromagnet and respond to alternating poles (North and South).
Latching Position Sensor ICs
Latch on to an initial pole (North or South) until a magnetic field of sufficient strength of the opposite polarity is brought near the sensor IC.
Omnipolar Position Sensor ICs
Detect the magnetic field from a permanent magnet or electromagnet and respond to either pole (North or South).
Unipolar Position Sensor ICs
Detect the magnetic field from a permanent magnet or electromagnet and respond to a single pole (North or South).
Speed and Direction, Speed Sensor ICs
VM Series detect the speed, direction, and position of a ring magnet encoder target. VF401 senses fine pitch ring magnets. VF526DT provides both speed and direction output. VG481V1 detects the speed of a ferrous gear tooth target wheel.
Value-added Packaged Sensors
Hall-effect or magnetoresistive sensor ICs packaged in a variety of housings. Includes vane sensors & digital position sensors.
Start your search with category name, product name, part number, etc.
Датчики Холла| Аллегро МикроСистемс
Датчики Холла
Шон Милано, Allegro MicroSystems
Загрузить версию в формате PDF
Резюме
Allegro MicroSystems является мировым лидером в разработке, производстве и продаже высокопроизводительных интегральных схем для датчиков Холла. Эта заметка дает общее представление об эффекте Холла и о том, как Allegro проектирует и реализует технологию Холла в упакованных полупроводниковых монолитных интегральных схемах.
Принципы эффекта Холла
Эффект Холла назван в честь Эдвина Холла, который в 1879 г.
обнаружил, что потенциал напряжения возникает на токопроводящей пластине, когда магнитное поле проходит через пластину в направлении, перпендикулярном плоскости пластины, как показано на нижней панели рисунка 1.
Фундаментальный физический принцип, лежащий в основе Эффект Холла — это сила Лоренца, которая показана на верхней панели рисунка 1. Когда электрон движется в направлении v, перпендикулярном приложенному магнитному полю, B, на него действует сила F, сила Лоренца, то есть нормально как к приложенному полю, так и к текущему потоку.
Рисунок 1. Эффект Холла и сила Лоренца. Синие стрелки B представляют магнитное поле, проходящее перпендикулярно через проводящую пластину.
Под действием этой силы электроны движутся по криволинейной траектории вдоль проводника, и на пластине возникает суммарный заряд и, следовательно, напряжение. Это напряжение Холла, V H , подчиняется приведенной ниже формуле, которая показывает, что V H пропорционально напряженности приложенного поля, и что полярность V H определяется направлением на север или юг приложенного магнитного поля.
Благодаря этому свойству эффект Холла используется в качестве магнитного датчика.
где:
- В H — напряжение Холла на токопроводящей пластине,
- I — ток, проходящий через пластину,
- ц — величина заряда носителей заряда,
- ρn — число носителей заряда в единице объема, а
- t – толщина плиты.
Полупроводниковые интегральные схемы Allegro содержат элемент Холла, поскольку эффект Холла распространяется как на проводящие, так и на полупроводниковые пластины. Используя эффект Холла в полностью интегрированной монолитной ИС, можно измерить напряженность магнитного поля и создать широкий спектр интегральных схем на эффекте Холла для самых разных приложений.
Выключатель Allegro Hall активируется положительным магнитным полем, создаваемым южным полюсом. Положительное поле включит выходной транзистор и соединит выход с GND, действуя как активное низкое устройство.
Поле, необходимое для активации устройства и включения выходного транзистора, называется магнитной рабочей точкой и обозначается аббревиатурой B OP .
Allegro также производит магнитные защелки и линейные устройства. Магнитные защелки включаются южным полюсом (B OP ) и выключаются северным полюсом (B RP ). Требование северного полюса для деактивации защелки отделяет защелки от простых переключателей. Поскольку они не выключаются при удалении поля, они «запирают» выход в текущем состоянии до тех пор, пока не будет применено противоположное поле. Защелки используются для обнаружения вращающихся магнитов для коммутации двигателя или измерения скорости.
Линейные устройства имеют аналоговый выход и используются для измерения линейного положения в линейных энкодерах, таких как автомобильные датчики положения педали дроссельной заслонки.
Использование эффекта Холла
Allegro Интегральные схемы с эффектом Холла (ИС) используют эффект Холла, объединяя элемент Холла с другими схемами, такими как операционные усилители и компараторы, для создания переключателей с магнитным управлением и аналоговых устройств вывода. Простой переключатель Холла, такой как открытое устройство NMOS, показанное на рис.
2, можно использовать для определения наличия или отсутствия магнита, и он отвечает цифровым выходом.
Рисунок 2. Блок-схема простого переключателя на эффекте Холла IC
Интегральные схемы представляют собой электронные структуры, содержащие большое количество элементов схемы с высокой плотностью, рассматриваемых как единое целое. Элементы схемы включают в себя активные компоненты, такие как транзисторы и диоды, а также пассивные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности. Эти компоненты соединены металлом, обычно алюминием, и составляют более сложные операционные усилители и компараторы устройства. Переключатель Холла на рисунке 2 используется для простой иллюстрации, но эти компоненты используются во всех устройствах Allegro даже для самых сложных ИС. Элемент Холла на рисунке 2 показан в виде квадратного прямоугольника с буквой «X». Его выход усиливается, подается на компаратор, а затем на открытый цифровой выход NMOS. Allegro также производит интегральные схемы Холла с двумя элементами Холла для обнаружения дифференциальных магнитных полей и даже с тремя элементами Холла для определения направления движущихся ферромагнитных целей.
Какой бы сложной ни была топология датчика, все компоненты изготавливаются внутри и на поверхности тонкой подложки из полупроводникового материала.
Структура ИС Холла
Устройства Allegro изготавливаются на кремниевых подложках путем непосредственного легирования кремния различными материалами для создания несущих областей n-типа (электроны) или p-типа (электроны-дырки). Эти области материала n-типа и p-типа сформированы в геометрии, которые составляют активные и пассивные компоненты интегральной схемы, включая элемент Холла, и соединены вместе путем осаждения металла по геометриям. Таким образом, активные и пассивные компоненты электрически связаны друг с другом. Поскольку требуемая геометрия очень мала, в диапазоне микронов, а иногда даже меньше, плотность схем чрезвычайно высока, что позволяет создавать сложные схемы на очень небольшой площади кремния.
Тот факт, что все активные и пассивные элементы выращены внутри подложки или нанесены на кремний, делает их неотделимыми от кремния и действительно идентифицирует их как монолитные интегральные схемы.
На рис. 3 показано, как элемент Холла интегрируется в микросхему Allegro. Это просто область легированного кремния, которая создает пластину n-типа, которая будет проводить ток.
Рис. 3. Сечение одного элемента Холла; эпирезистор N-типа контактирует в каждом из четырех углов.
Как упоминалось ранее, когда ток направляется из одного угла пластины в противоположный угол, в двух других углах пластины возникает напряжение Холла в присутствии перпендикулярного магнитного поля. Напряжение Холла будет равно нулю, когда поле не приложено. Аналогичным образом более сложные геометрические формы составляют активные компоненты, такие как транзисторные структуры NPN или NMOS. На рис. 4 показаны поперечные сечения транзисторов NPN и PMOS.
Рисунок 4. Сечения PMOS (вверху) и BJT-транзистора n-NPN-типа (внизу)
Для повышения эффективности производства эти схемы выращиваются на подложке, пока она еще находится в форме большой пластины.
Схемы повторяются в виде рядов и столбцов, которые можно распилить на отдельные кристаллы, или «чипы», как показано на рисунке 5.
ИС с одним датчиком Холла Allegro можно увидеть на рисунке 6. Это простой переключатель с функциональной блок-схемой, показанной на рисунке 2. Все схемы включены в ИС, включая элемент Холла, который можно увидеть как красный квадрат в середине микросхемы, а также схема усилителя и защитные диоды, а также многочисленные резисторы и конденсаторы, необходимые для реализации функциональности устройства. Рисунок 6. ИС с одним Холлом После распиливания рядов и столбцов кремниевых пластин на отдельные матрицы, матрицы затем упаковываются для индивидуальной продажи. Готовый пакет, один из многих возможных стилей, показан на рисунке 7. Внутри корпуса виден кристалл, установленный на медной подложке. Контакт с медными выводами осуществляется через золотую проволоку, соединяющую металлические площадки на поверхности кристалла с электрически изолированными выводами корпуса. Упаковка устройства Холла
Рисунок 7. Типичный полный комплект устройства Холла, показывающий установленный кристалл и соединения проводов с контактами.
Пакет на рис. 7 представляет собой простой переключатель, показанный на рис. 2, с VCC, GND и выходными проводами в миниатюрном 3-контактном однорядном корпусе (SIP). Другие пакеты можно увидеть на рисунке 8, они включают в себя пакет масштабирования микросхемы (CSP) на уровне пластины, SOT23W, MLP, 3-контактный SIP-пакет UA и 4-контактный SIP-пакет K.
Рис. 8. Типичные полные комплекты устройств Холла: (A) MLP для поверхностного монтажа и (B) SOT23W, (C) корпус с масштабированием на уровне пластины (CSP) и монтаж в сквозное отверстие (D) SIP типа K, и (E) SIP типа UA.
AN296065
Датчик Холла — Ah2815 (без фиксации) — SEN-14709
Этот продукт имеет ограничения на доставку, поэтому он может иметь ограниченные варианты доставки или не может быть отправлен в следующие страны:
- Домой
- Категории товаров
- Магнето
- Датчик Холла — Ah2815 (без фиксации)
Избранное Любимый 12
Список желаний
В наличии SEN-14709
В наличии 
в наличии.
1,05 1,00 0,95 | 1+ шт. 25+ шт. 100+ шт. |
- Описание
- Функции
- Документы
Ah2815 — это встроенный датчик Холла без фиксации.
Это хорошо, но что это делает? Удержание магнита рядом с датчиком приведет к переключению выходного контакта. Это обеспечивает надежный датчик присутствия. Герконовый датчик также хорошо работает, но его возможности ограничены стеклянным корпусом и размером. Датчик Холла намного меньше, но может выдерживать меньший ток, чем геркон.
Ah2815 представляет собой низкочувствительную микромощную омниполярную микросхему переключателя Холла, разработанную для портативного и работающего от батарей потребительского оборудования для бытовых приборов и промышленных приложений, таких как интеллектуальные счетчики магнитного обнаружения вскрытия. Основанный на двух чувствительных пластинах на эффекте Холла и архитектуре, стабилизированной прерывателем, Ah2815 обеспечивает надежное решение во всем рабочем диапазоне. Для поддержки портативного оборудования и оборудования с батарейным питанием конструкция оптимизирована для работы в диапазоне напряжений питания от 2,5 В до 5,5 В и потребляет всего 24 мкВт при напряжении питания 3 В.
Одиночный выход с открытым стоком может включаться как с северным, так и с южным полюсом достаточной мощности. Когда плотность магнитного потока (B) перпендикулярно корпусу больше, чем рабочая точка (Bop), выход включается (низкий уровень). Выход отключается, когда B становится ниже точки отпускания (Brp). Выход останется выключенным при отсутствии магнитного поля.
- Всеполярный (Северный или Южный полюс) Работа
- Низкая чувствительность
- Выход с одним открытым стоком
- Микроэнергетическая операция
- Рабочий диапазон от 2,5 В до 5,5 В
- Рабочая температура от -40°C до +125°C
- Стабилизированная конструкция прерывателя обеспечивает превосходную температурную стабильность Минимальный дрейф точки переключения Повышенная устойчивость к нагрузкам
— Ah2815 (без фиксации) Справка и ресурсы по продукту
- Необходимые навыки
Основной навык:
Программирование Если плате нужен код или она каким-то образом взаимодействует, вам нужно знать, как ее программировать или взаимодействовать с ней.
Навык программирования связан с общением и кодом.
2 Программирование
Уровень навыка: Новичок — Вам потребуется лучшее понимание того, что такое код и как он работает. Вы будете использовать программное обеспечение начального уровня и инструменты разработки, такие как Arduino. Вы будете иметь дело непосредственно с кодом, но доступны многочисленные примеры и библиотеки. Датчики или экраны будут связываться с последовательным или TTL.
Просмотреть все уровни навыков
Основной навык:
Электрические прототипыЕсли для этого требуется питание, вам нужно знать, сколько, что делают все контакты и как их подключить. Возможно, вам придется обращаться к таблицам данных, схемам и знать все тонкости электроники.
1 Электрическое прототипирование
Уровень навыка: Нуб — Вам не нужно обращаться к техническому описанию, но вам необходимо знать основные требования к питанию.