HAL2850是一種高精度可編程線性霍爾效應(yīng)傳感器。HAL 2850具有溫度補(bǔ)償功能帶旋轉(zhuǎn)電流補(bǔ)償?shù)幕魻柊濉?/font>A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理、具有校準(zhǔn)數(shù)據(jù)冗余和鎖定功能的EEPROM存儲器以及所有插腳處的保護(hù)裝置。內(nèi)部數(shù)字信號處理有很大的好處,因?yàn)槟M偏移、溫度變化和機(jī)械應(yīng)力不會降低數(shù)字信號。
簡單的可編程性允許 2 點(diǎn)校準(zhǔn) 直接將輸出信號調(diào)整為輸入信號(如機(jī)械角度、距離或電流) 。可以在客戶的制造過程中對每個傳感器進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。通過該校準(zhǔn)程序,可以在最終裝配過程中補(bǔ)償傳感器、磁頭和機(jī)械定位的公差。此外,通過編程霍爾傳感器靈敏度的一階和二階溫度系數(shù),霍爾 IC 的溫度補(bǔ)償可適用于所有普通磁性材料。 還可以使用傳感器偏移的一階溫度系數(shù)補(bǔ)償客戶應(yīng)用程序產(chǎn)生的溫度偏移。這使得在整個溫度范圍內(nèi)的操作具有很高的精度。為了編程的目的,傳感器具有一個與 DIO 引腳(輸出)上的雙相 M 協(xié)議編程接口。在應(yīng)用模式下,傳感器提供連續(xù)的 PWM 信號。
該傳感器設(shè)計(jì)用于惡劣的工業(yè)和汽車應(yīng)用(TJ=-40°C 至 170°C) 。HAL 2850 在非常小的含鉛 RoHS 包裝中可用于 92-UT,并且符合 AECQ100 標(biāo)準(zhǔn)。
1.1。特征
–脈寬調(diào)制頻率可編程,從 31.25 赫茲到 2 千赫
–11 位和 16 位之間的脈寬調(diào)制分辨率取決于脈寬調(diào)制頻率
–溫度范圍內(nèi)的磁場測量范圍可從±24 mt調(diào)節(jié)至±96 mt。
–特定周期內(nèi)的樣品精確傳輸(每個脈寬調(diào)制周期發(fā)送一個新的霍爾樣品)
–帶回轉(zhuǎn)速率控制的開漏輸出(與負(fù)載無關(guān))
–車載診斷(過電壓、輸出電流、超溫、信號通路溢出)
–開機(jī)自檢,覆蓋所有記憶
–20 位數(shù)字信號處理
–各種傳感器參數(shù)可編程(如偏移、靈敏度、溫度系數(shù)等)
–具有冗余和鎖定功能的非易失性存儲器
–靈敏度(2 階)和偏移(1 階)的可編程溫度補(bǔ)償
–雙相 M 接口(編程模式)
–校準(zhǔn)模式下溫度和磁場信息的數(shù)字讀數(shù)
–在同一條電源線上對多個傳感器進(jìn)行編程和操作
–對機(jī)械應(yīng)力、靜電放電和電磁兼容性的高抗擾度
-反向電壓和 VSUP 引腳的靜電放電保護(hù)
–DIO 銷處的 ESD 保護(hù)
–符合 AECQ-100 標(biāo)準(zhǔn)
3. 功能描述
3.1.一般功能
HAL 2850 是一個單片集成電路,它提供與通過霍爾板的磁通量成比例的輸出信號。外部磁場元件垂直于封裝的品牌側(cè),產(chǎn)生霍爾電壓;魻柤呻娐穼Υ拍媳睒O性敏感。該電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,在數(shù)字信號處理單元(DSP)中根據(jù) EEPROM 寄存器的設(shè)置進(jìn)行處理。第 3.2 節(jié)解釋了 DSP 的功能和參數(shù)。在第 7 頁。內(nèi)部溫度補(bǔ)償電路和旋轉(zhuǎn)電流補(bǔ)償使整個溫度范圍內(nèi)的操作具有最小的精度變化和高補(bǔ)償穩(wěn)定性。 電路還拒絕由于包裝的機(jī)械應(yīng)力引起的偏移移位。HAL 2850 提供兩種操作模式:應(yīng)用模式和編程模式。
應(yīng)用程序模式
輸出信號作為連續(xù)的脈寬調(diào)制信號提供。
編程模式
對于傳感器參數(shù)的編程,采用了雙相 M協(xié)議。
HAL 2850 提供非易失性內(nèi)存,分為不同的塊。第一塊用于數(shù)字信號處理的配置,第二塊用于PWM模塊的配置 。 非易失性存儲器采用固有的冗余 。
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3.2。數(shù)字信號處理
所有參數(shù)和值 y,ytci標(biāo)準(zhǔn)化為間隔(-1,1) ,該間隔表示在范圍寄存器中編程的滿刻度磁范圍。
40 mT范圍示例
-1 等于-40 mT
+1 等于+40 mT
有關(guān)寄存器值的定義,請參閱第 3.2.2 節(jié)。在第 9 頁
數(shù)字信號處理(DSP)是傳感器的主要組成部分,完成信號調(diào)節(jié)。DSP 的參數(shù)存儲在 EEPROM的 DSP 配置區(qū)。
該裝置提供數(shù)字溫度補(bǔ)償。它包括內(nèi)部溫度補(bǔ)償、客戶溫度補(bǔ)償以及補(bǔ)償和靈敏度調(diào)整。內(nèi)部溫度補(bǔ)償(工廠補(bǔ)償)消除霍爾傳感器的溫度漂移本身?蛻魷囟妊a(bǔ)償是在內(nèi)部溫度漂移得到補(bǔ)償后計(jì)算出來的。因此,客戶不必關(guān)心傳感器的內(nèi)部溫度漂移。輸出值 Y 根據(jù)工廠補(bǔ)償?shù)幕魻栔?YTCI 計(jì)算為:
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3.2.1 溫度補(bǔ)償
術(shù)語:
D0:寄存器或寄存器值的名稱
D0:參數(shù)名稱
客戶可編程參數(shù)“C” (靈敏度)和“D” (偏移量)是溫度的多項(xiàng)式。
溫度由內(nèi)置溫度傳感器的調(diào)整讀數(shù) Tval 表示。
溫度值 TVAL 的更新率小于 100 ms。
靈敏度多項(xiàng)式 c(tval)在溫度上為二階:
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3.2.2.DSP 配置寄存器
Magnetic Range: RANGE
Magnetic Offset D
D(偏移)寄存器包含 DSP 中加法器的參數(shù)。附加值是溫度的一階多項(xiàng)式。
3.4。外部錯誤時的傳感器行為
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復(fù)位后,輸出為隱性高。在計(jì)算出第一個有效的霍爾值后,傳輸開始。如果 DIO輸出中出現(xiàn)過流,則發(fā)射晶體管被關(guān)閉(高阻抗) 。晶體管在發(fā)送新脈沖前被重新啟用。由于在傳輸開始時沒有邊緣,復(fù)位或過流狀態(tài)后的第一個 PWM 周期無法捕獲。
脈寬調(diào)制信號可通過 EEPROM 位周期、周期調(diào)整(本機(jī)脈寬調(diào)制周期微調(diào)) 、MDC(最小/最大占空比) 、SR(轉(zhuǎn)換率)和 OP(輸出極性)進(jìn)行配置(見第 24 頁第 5.1 節(jié)) 。
本機(jī)脈寬調(diào)制周期可由EEPROM位字段周期設(shè)置。 本機(jī)脈寬調(diào)制周期為0.512 ms、 1.024 ms、 、16.384 ms 和 32.768 ms(見第 24 頁的表) 。
電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)字段周期調(diào)節(jié)器可用于微調(diào)脈寬調(diào)制(PWM)周期。此功能可在自然周期之間啟用可變脈寬調(diào)制周期(見第 24 頁的表) 。
輸出極性可通過 EEPROM 中的標(biāo)志 OP 進(jìn)行配置。 根據(jù) op 值, 脈寬調(diào)制周期以高脈沖 (op=0)或低脈沖(op=1)開始。請注意,如果 op設(shè)置為 1,則輸出為隱性高,直到輸出被啟用(TOE已過) 。啟用輸出后,它將保持較低狀態(tài),直到在第一個周期(見圖 5-2) 。
可通過 EEPROM 中的位 sr 配置轉(zhuǎn)換率?蛇x擇的轉(zhuǎn)換率見表 5-1。
注:請考慮新周期從哪邊開始。當(dāng) op 設(shè)置為零時,新周期從上升沿開始,必須通過觸發(fā)上升沿捕獲周期。
6. 傳感器編程
在編程模式下,通過在輸出引腳上以恒定的位時間調(diào)制串行電報(bào)(雙相-M)來尋址傳感器。傳感器響應(yīng)輸出電壓的調(diào)制。
串行報(bào)文的邏輯“0”被編碼為位時間內(nèi)無電平變化。邏輯“1”被編碼為通常為位時間 50%的電平變化。在每一位之后,發(fā)生一個電平變化(見表 6-1) 。串行報(bào)文用于從傳感器向傳感器發(fā)送 EEPROM 內(nèi)容、錯誤代碼和磁場或溫度的數(shù)字值。
7. 應(yīng)用筆記
7.1 環(huán)境溫度
由于內(nèi)部功耗,硅片上的溫度(結(jié)溫 TJ)高于封裝外的溫度(環(huán)境溫度 TA) 。
在靜態(tài)條件和連續(xù)運(yùn)行條件下,以下方程式適用:
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