الدوائر المتكاملة ذات تأثير القاعة الخطية هي أجهزة استشعار مغناطيسية مصممة للاستجابة للحقول المغناطيسية لإنتاج كمية متناسبة من المخرجات الكهربائية.

وبالتالي يصبح مفيدًا لقياس قوة المجالات المغناطيسية ، وفي التطبيقات التي تتطلب إخراجًا يتم تبديله من خلال مشغلات مغناطيسية.

تم تصميم الدوائر المتكاملة الحديثة لتأثير القاعة بمناعة ضد معظم الظروف الميكانيكية المجهدة مثل الاهتزازات والهزات والصدمات وأيضًا ضد الرطوبة والتلوثات الجوية الأخرى.

هذه الأجهزة أيضًا محصنة ضد التغيرات في درجة الحرارة المحيطة التي قد تجعل هذه المكونات عرضة للحرارة التي تنتج نتائج غير صحيحة.

عادةً ، يمكن أن تعمل الدوائر المتكاملة الحديثة ذات تأثير Hall بشكل مثالي على مدى درجة حرارة تتراوح من -40 إلى +150 درجة مئوية.

مخطط Pinout الأساسي

أداء محدد للقياسات

العديد من الدوائر المتكاملة المعيارية ذات تأثير القاعة الخطية مثل سلسلة A3515 / 16 من Allegro أو DRV5055 من ti.com هي 'مقاييس نسبية' بطبيعتها ، حيث يختلف جهد وحساسية الخرج الهادئ للأجهزة وفقًا لجهد الإمداد ودرجة الحرارة المحيطة.

يمكن أن يكون الجهد الهادئ عادةً نصف جهد الإمداد. كمثال ، إذا اعتبرنا أن جهد الإمداد للجهاز هو 5 فولت ، في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي ، يكون ناتجها الهادئ عادة 2.5 فولت وسيختلف بمعدل 5 مللي فولت لكل غاوس.

في حالة زيادة جهد الإمداد إلى 5.5 فولت ، فإن الجهد الهادئ سوف يتوافق أيضًا مع 2.75 فولت ، مع وصول الحساسية إلى 5.5 ميللي فولت / جاوس.

ما هي الأوفست الديناميكية

تشتمل الدوائر المتكاملة ذات تأثير القاعة الخطية مثل A3515 / 16 BiCMOS على نظام إلغاء الإزاحة الديناميكي الخاص بالملكية بمساعدة نبضة عالية التردد مضمنة ، لذلك يتم التحكم في جهد الإزاحة المتبقي لمادة Hall بشكل مناسب.

يمكن أن تنشأ الإزاحة المتبقية بشكل طبيعي بسبب الإفراط في قولبة الجهاز أو الاختلافات في درجة الحرارة أو بسبب المواقف العصيبة الأخرى ذات الصلة.

تجعل الميزة المذكورة أعلاه هذه الأجهزة الخطية بجهد خرج هادئ ومستقر بشكل كبير ، ومحصنة بشكل جيد ضد جميع أنواع التأثيرات السلبية الخارجية على الجهاز.

باستخدام دائرة IC ذات تأثير القاعة الخطية

قد يتم توصيل IC بتأثير Hall بمساعدة التوصيلات المعينة ، حيث يجب أن تذهب دبابيس الإمداد إلى أطراف جهد التيار المستمر (منظم) ، وقد يتم توصيل أطراف الخرج بمقياس الفولتميتر المعاير بشكل مناسب وله حساسية تطابق إخراج القاعة نطاق، مجموعة.

يوصى بتوصيل مكثف تجاوز 0.1 فائق التوهج مباشرة عبر مسامير إمداد الدوائر المتكاملة من أجل حماية الجهاز من الضوضاء الكهربائية الناتجة عن الخارج أو الترددات الشاردة.

بعد التشغيل ، قد يتطلب الجهاز بضع دقائق من فترة الاستقرار التي يجب ألا يتم خلالها تشغيله بمجال مغناطيسي.

بمجرد استقرار درجة حرارة الجهاز داخليًا ، يمكن وضعه تحت تأثير مجال مغناطيسي خارجي.

يجب أن يسجل الفولتميتر على الفور انحرافًا يتوافق مع قوة المجال المغناطيسي.

“كيف يعمل المولد الرسم التخطيطي ”

تحديد كثافة التدفق

لتحديد كثافة التدفق للمجال المغناطيسي ، قد يتم رسم جهد خرج الأجهزة وتحديد موقعه على المحور Y لمنحنى المعايرة ، وسيؤكد تقاطع مستوى الإخراج مع منحنى المعايرة كثافة التدفق المقابلة على المحور X منحنى.

مجالات تطبيق تأثير القاعة الخطية

يمكن أن تحتوي أجهزة تأثير القاعة الخطية على مجالات تطبيق متنوعة ، يتم تقديم عدد قليل منها أدناه:
عدادات استشعار التيار غير المتصل لاستشعار التيار الذي يمر خارجيًا عبر موصل.
مقياس استشعار القدرة ، مطابق لما ورد أعلاه (قياس واط في الساعة) كشف نقطة الرحلة الحالية ، حيث يتم دمج دائرة خارجية مع مرحلة استشعار التيار لرصد وتعطيل حد معين فوق الحد الحالي.
عدادات قياس الإجهاد ، حيث يقترن عامل الإجهاد مغناطيسيًا بمستشعر هول لتوفير المخرجات المقصودة.
تطبيقات الاستشعار المتحيزة (مغناطيسيًا) أجهزة الكشف عن المعادن الحديدية ، حيث يتم تكوين جهاز تأثير هول لاكتشاف المواد الحديدية من خلال الكشف عن قوة الحث المغناطيسي النسبي استشعار القرب ، مثل التطبيق أعلاه ، يتم استشعار القرب من خلال تقريب القوة المغناطيسية النسبية فوق القاعة جهاز.
عصا التحكم ذات الوضع المتوسط الاستشعار بمستوى السائل ، وهو تطبيق استشعار آخر مناسب لجهاز هول. التطبيقات الأخرى المشابهة التي تتضمن قوة المجال المغناطيسي كوسيط رئيسي إلى جانب جهاز تأثير هول هي: استشعار درجة الحرارة / الضغط / الفراغ (مع تجميع المنفاخ) الخانق أو موضع صمام الهواء الذي يستشعر مقاييس الجهد غير المتصلة.

مخطط الدائرة باستخدام مستشعر تأثير القاعة

يمكن تكوين مستشعر تأثير القاعة الموضح أعلاه بسرعة من خلال أجزاء خارجية قليلة لتحويل المجال المغناطيسي إلى نبضات تبديل كهربائية للتحكم في الحمل. يمكن رؤية مخطط الدائرة البسيط أدناه:

في هذا التكوين ، سيحول مستشعر تأثير القاعة مجالًا مغناطيسيًا ضمن مسافة قريبة وسيحوله إلى إشارة تناظرية خطية عبر دبوسه 'الخارج'.

يمكن استخدام هذه الإشارة التناظرية بسهولة لقيادة الحمل أو لتغذية أي دائرة تبديل مرغوبة.