基于线性传感器IC的霍尔效应集成电路系统分析

经典的霍尔传感系统在磁体前面使用单个传感器，但是磁场的线性测量仅限于较短的位移路径，除非使用大尺寸的磁体。某些应用无法在系统中容纳大型磁铁。需要确定此类系统的解决方案，以便在较大的位移范围内实现良好的线性响应。本应用笔记重点分析霍尔效应系统，该系统使用两个典型的Allegro线性传感器集成电路来扩展线性检测的位移范围。

图1建议的系统，其中包含两个Allegro MicroSystems A1363传感器IC和一个直径为10 mm的圆柱形磁体

介绍

所提出的系统由两个线性霍尔传感器IC组成，它们相互之间保持固定距离，并且平行于磁体的平移路径（图1）。两个传感器IC的霍尔元件之间的间距P取决于磁铁的长度L，并且与气隙AG无关。此过程称为滑动操作。

图2滑动操作；使用单个传感器IC和圆柱形磁体的经典配置示例

该测量基于磁体沿其极化（南北）轴（与两个IC形成的平面平行）的位移D。这会将IC暴露于磁体的两个极。图2显示了来自单个传感器IC的典型磁映射，用于使用圆柱形磁体进行滑行操作。所建议的系统具有10 mm长的圆柱形磁体，允许通过大约30 mm（±15 mm）的位移进行线性测量。来自单个传感器的磁映射如图3所示。

图3单个传感器IC检测10 mm长度和10 mm直径的圆柱形磁体的结果的磁图（如图1所示的滑动配置）

从图3中的映射分析可以看出，线性响应区域仅在磁体中心附近，因此可以解释为什么单个传感器只能测量短路径。更详细地查看映射，可以观察到在较大的气隙范围内，磁分布与正弦信号非常相似。如果两个传感器IC的磁映射结果被认为是正弦曲线，那么当两个信号彼此之间存在90度相位差时，就可以达到净最大线性范围。

编辑：hfy