Miért van szükségünk hall-érzékelőre - energiagazdálkodásra
Miért kell egy csarnokszenzor?
Amire egy csarnok érzékelőre van szükség - egy megfelelően kialakított elektronikus áramkör pontosan annyi energiát használ, mint egy adott művelethez szükséges. Ez különösen fontos az akkumulátorral működő készülékek számára. A rácsról táplált készülékek azonban a fogyasztás minimalizálását is szolgálják, mivel ez csökkenti a teljesítményelosztást, a hosszabb élettartamot és a csökkentett villamosenergia-költségeket.
Alacsony fogyasztású módok
A maximális hatékonyság érhető el azáltal, hogy a felhasználó beavatkozása nélkül áttér a kis energiaigényű üzemmódokra. A jövőben az automatizálás elengedhetetlen lesz az elektronikus rendszerek számára. Ha az energiagazdálkodási módnak mechanikus mozgásnak kell lennie, a technológia használatához alkalmas eszközök gyakran Hall-érzékelők.
HALL ÉRZÉKELŐK
Világszerte a beépített Hall-érzékelővel ellátott félvezető integrált áramkörök (IC-k) különféle eszközökben használhatók pozícióérzékelőként. Miért van szükség hallóérzékelőre - alkalmazás: személyi elektronika, ipari rendszerek, orvosi berendezések, autóipari alkalmazások, repülés és űrtechnika. Az egyéb mágneses technológiák jelenléte ellenére a Hall-szenzorok továbbra is a legkedveltebb megoldás a különleges előnyök miatt:
• Az alacsony költségű IC a beépített Hall-érzékelővel a szabványos CMOS technológia szerint gyártott;
• Nagy megbízhatóság - A szenzorok olyan szilárd állapotú érzékelők, amelyek a mágneses mezőt nem érintő módon mérik, a Hall-érzékelők évtizedekig működhetnek;
• Egyszerűség - annak ellenére, hogy több ezer összetett áramkör van beépítve az IC-be, a legtöbb érzékelőnek csak három külső kapcsa van. Az ilyen IC-k kimenetéből származó jel lehetővé teszi a mágnes távolságának meghatározását és a mikrokontroller által közvetlenül leolvasható;
• távolról történő munkavégzés - a térben elterjedt mágneses mező a legtöbb anyagot torzítás nélkül képes behatolni. Ez lehetővé teszi, hogy a szekrény belsejébe helyezze a szenzorokat, ezáltal megóvja őket a környezet hatásaitól és elrejti őket a felhasználó szeme elől.
PÉLDÁK AZ ALKALMAZÁSRA
Hosszú ideje már a Hall szenzorokat, valamint a házba beépített mágneseket használják szenzorként a takarólemez laptopok és tábla számítógépek megnyitásához. Ezek lehetővé teszik a nagy hatékonyság elérését automatikus ébresztő rendszer miatt. Ha a fedél le van zárva, az összes elektronikus alkatrész le van tiltva, kivéve az érzékelő és a mikrokontroller, amely figyeli az érzékelő kimeneti állapotát. Ilyen alkalmazásokhoz egy DRV5032 kapcsolót fejlesztettek ki Hall-érzékelővel és rendkívül alacsony fogyasztással.
Ha még egyszer feltenni a kérdést, hogy mi a csarnok érzékelője. akkor a kérdés nyilvánvaló. Az autók, mint eddig soha, telítettek az elektronikai alkatrészekkel, ami intelligens energiagazdálkodási rendszereket igényel. Annak érdekében, hogy az akkumulátor lemerüljön a motor kikapcsolt állapotában, minden elektronikus vezérlőegység (ECU, elektronikus vezérlőegység, ECU) legfeljebb 100 μA-t fogyaszt. Nyilvánvaló, hogy az akkumulátor energiáját meg kell menteni és racionálisan kell használni. Ez olyan érzékelőkön keresztül érhető el, amelyek automatikusan bekapcsolják az áramkör többi részét.
A beépített tárolóelem energiájának megtakarítása
Mindazonáltal a feladat a beépített újratölthető akkumulátor energiájának megtakarítása. Ennek eredményeképpen a hálózati kapcsolatot ki kell kapcsolni és ki kell kapcsolni. Ilyen esetekben a hall-érzékelő, például a DRV5012 alacsony fogyasztású kapcsolók az optimális kapcsolóeszköz. A modul aktiválásához az orvosnak hozzá kell adnia a mágnes északi pólust a készülékhez. A kikapcsoláshoz a mágnes déli oszlopát használjuk. Ez egyszerűbb, kompaktabb és hatékonyabb megoldás, mint a vezeték nélküli rádiós interfészek használata.
Tömegérzékelő létrehozásához mágnest kell használni, és a Hall érzékelőt a közelben kell elhelyezni
A Hall-érzékelő akár 10 évig is működhet
Az ajtók és ablakok nyitásának felderítésére szolgáló új rendszerek teljesen vezeték nélküliek lesznek, így azonnal világossá válik, miért van szükség hallószenzorra. Tartalmaz saját akkumulátort, vezeték nélküli mikrokontrollert, Hall-érzékelőt és képes akár 10 évig üzemelni egy CR2032 akkumulátorról. Az ilyen eszközök végrehajtásának egyik példája a Texas Instruments által gyártott TIDA-01066 séma (2. ábra). Az ilyen hosszú élettartam elérése egy kis akkumulátortól lehetséges volt a DRV5032 kapcsoló használatának köszönhetően, amely a nyílás felismerésére szolgál, és szükség esetén csak a CC1310 mikrokontrollert ébreszti.
ELEKTROMOS JELLEMZŐK
A DRV5032 kapcsoló különféle kialakításokban áll rendelkezésre: 5 vagy 20 Hz mérési frekvenciával, nyitott leeresztő típusú kimenettel vagy teljes nyomógombokkal. Az 5 Hz-es mérési frekvenciával rendelkező érzékelő változatait az alacsonyabb fogyasztás jellemzi, de számukra a kimeneten a jel frissítésének ideje 200 ms. Míg a második módosításhoz 20 Hz-es mérési frekvenciával, a frissítési idő 50 ms. Az alacsony kimeneti teljesítményű push-pull kimenettel rendelkező érzékelők kevesebb energiát fogyasztanak, mint a nyitott lefolyású érzékelők. Ez annak köszönhető, hogy az a tény, hogy ezek az érzékelők igényelnek nyitott drain külső pullup ellenálláson, amelyen keresztül folyik a terhelőáram arány egyenlő a V-DD / R-pullup.
DRV5032 érzékelők
Mi a célja a Hall-szenzor - mivel DRV5032 szenzorok az üzemi feszültség tartománya 1,65 ... 5,5 V, akkor közvetlenül is betáplálhatjuk a lítium-ion akkumulátor 3 V. Továbbá, két vagy három sorosan kapcsolt alkalikus vagy nikkel-mangán elemeket vagy lítium-polimer akkumulátorok 4 B. megbecsülni az akkumulátor élettartamát, ha az érzékelő erő használatához szükséges kapacitás értéke mA „h legalább kimeneti áram a veszteségek a önkisülés. Például hagyományos CR2032 akkumulátor esetén az igényelt kapacitás 210 mAh, évente 1% önkisüléssel. DRV5032 érzékelő változata frekvencia mérés fogyaszt 5 Hz 0,69 microamps 3 voltos hálózati 210 mAh / 0,00069 = 300000 mA óra vagy több, mint 26 éve, sőt lehetővé teszi az önkisülés.
Az energiagazdálkodási rendszerekben a Hall-érzékelő digitális kimenete általában a mikrokontroller I / O portjához vagy a tápfeszültség-kulcs bemenetéhez csatlakozik (3. ábra).
Az I / O port konfigurálható egy megszakításra, hogy automatikusan figyelemmel kísérje az érzékelő állapotát, és döntést hoz az áramkör többi részének ébresztéséről (4. ábra).
Hatalomkulcs használatakor a fejlesztőknek el kell dönteniük, hogy milyen körülmények között kell bekapcsolni az áramkör tápellátását: amikor a mágnes közel vagy távol van az érzékelőtől. A legtöbb kapcsoló integrált Hall-érzékelővel a kimenetet alacsony szintre kapcsolja, amikor a mágnes az érzékelő közvetlen közelében található. Ha nincs közel a mágnes, akkor a kimenet magas szintre kerül.
• Ha be akarja kapcsolni a tápellátást, ha a mágnes az érzékelő közelében van, használjon alacsony hőmérsékletű kapcsolót, például a TPS2291AA készüléket.
• Ha be akarja kapcsolni a tápellátást, ha a mágnes távol van az érzékelőtől, használjon aktív, magas szintű kapcsolót, például a TPS22914 készüléket.
Végezetül meg kell jegyeznünk, hogy a mágneses szenzornak nem kell alacsony a saját fogyasztása. Ahhoz, hogy a minimális átlagos fogyasztás érhető el periodikusan amely vezérlő jeleket ad a engedélyező bemenet az érzékelő (alvás / enable), vagy bekapcsolása és kikapcsolása a teljesítmény terminális VC (egy külső vezérlő áramkört, leírtak dokumentumban SLYY058.
Az 1. és 2. táblázatban bemutatjuk a hasonló funkcionalitással rendelkező és a műszaki leírásokat.