一款高精度可編程線性霍爾傳感器HAL2850中文資料下載

ID:470897 · 發表于 2019-1-31 09:28

HAL2850是一種高精度可編程線性霍爾效應傳感器。HAL 2850具有溫度補償功能帶旋轉電流補償的霍爾板、A/D轉換器、數字信號處理、具有校準數據冗余和鎖定功能的EEPROM存儲器以及所有插腳處的保護裝置。內部數字信號處理有很大的好處，因為模擬偏移、溫度變化和機械應力不會降低數字信號。

簡單的可編程性允許 2 點校準直接將輸出信號調整為輸入信號（如機械角度、距離或電流）。可以在客戶的制造過程中對每個傳感器進行單獨調整。通過該校準程序，可以在最終裝配過程中補償傳感器、磁頭和機械定位的公差。此外，通過編程霍爾傳感器靈敏度的一階和二階溫度系數，霍爾 IC 的溫度補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補償客戶應用程序產生的溫度偏移。這使得在整個溫度范圍內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 協議編程接口。在應用模式下，傳感器提供連續的 PWM 信號。
該傳感器設計用于惡劣的工業和汽車應用（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 標準。

1.1。特征
–脈寬調制頻率可編程，從 31.25 赫茲到 2 千赫
–11 位和 16 位之間的脈寬調制分辨率取決于脈寬調制頻率
–溫度范圍內的磁場測量范圍可從±24 mt調節至±96 mt。
–特定周期內的樣品精確傳輸（每個脈寬調制周期發送一個新的霍爾樣品）
–帶回轉速率控制的開漏輸出（與負載無關）
–車載診斷（過電壓、輸出電流、超溫、信號通路溢出）
–開機自檢，覆蓋所有記憶
–20 位數字信號處理
–各種傳感器參數可編程（如偏移、靈敏度、溫度系數等）
–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）的可編程溫度補償
–雙相 M 接口（編程模式）
–校準模式下溫度和磁場信息的數字讀數
–在同一條電源線上對多個傳感器進行編程和操作
–對機械應力、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
–DIO 銷處的 ESD 保護
–符合 AECQ-100 標準

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，產生霍爾電壓。霍爾集成電路對磁南北極性敏感。該電壓轉換為數字值，在數字信號處理單元（DSP）中根據 EEPROM 寄存器的設置進行處理。第 3.2 節解釋了 DSP 的功能和參數。在第 7 頁。內部溫度補償電路和旋轉電流補償使整個溫度范圍內的操作具有最小的精度變化和高補償穩定性。電路還拒絕由于包裝的機械應力引起的偏移移位。HAL 2850 提供兩種操作模式：應用模式和編程模式。

應用程序模式
輸出信號作為連續的脈寬調制信號提供。
編程模式
對于傳感器參數的編程，采用了雙相 M協議。
HAL 2850 提供非易失性內存，分為不同的塊。第一塊用于數字信號處理的配置，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。

3.2。數字信號處理
所有參數和值 y，ytci標準化為間隔（-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
有關寄存器值的定義，請參閱第 3.2.2 節。在第 9 頁
數字信號處理（DSP）是傳感器的主要組成部分，完成信號調節。DSP 的參數存儲在 EEPROM的 DSP 配置區。

該裝置提供數字溫度補償。它包括內部溫度補償、客戶溫度補償以及補償和靈敏度調整。內部溫度補償（工廠補償）消除霍爾傳感器的溫度漂移本身。客戶溫度補償是在內部溫度漂移得到補償后計算出來的。因此，客戶不必關心傳感器的內部溫度漂移。輸出值 Y 根據工廠補償的霍爾值 YTCI 計算為：

3.2.1 溫度補償
術語：
D0：寄存器或寄存器值的名稱
D0：參數名稱
客戶可編程參數“C” （靈敏度）和“D” （偏移量）是溫度的多項式。
溫度由內置溫度傳感器的調整讀數 Tval 表示。
溫度值 TVAL 的更新率小于 100 ms。
靈敏度多項式 c（tval）在溫度上為二階：

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。附加值是溫度的一階多項式。
3.4。外部錯誤時的傳感器行為

復位后，輸出為隱性高。在計算出第一個有效的霍爾值后，傳輸開始。如果 DIO輸出中出現過流，則發射晶體管被關閉（高阻抗）。晶體管在發送新脈沖前被重新啟用。由于在傳輸開始時沒有邊緣，復位或過流狀態后的第一個 PWM 周期無法捕獲。
脈寬調制信號可通過 EEPROM 位周期、周期調整（本機脈寬調制周期微調）、MDC（最小/最大占空比）、SR（轉換率）和 OP（輸出極性）進行配置（見第 24 頁第 5.1 節）。
本機脈寬調制周期可由EEPROM位字段周期設置。本機脈寬調制周期為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）字段周期調節器可用于微調脈寬調制（PWM）周期。此功能可在自然周期之間啟用可變脈寬調制周期（見第 24 頁的表）。
輸出極性可通過 EEPROM 中的標志 OP 進行配置。根據 op 值，脈寬調制周期以高脈沖（op=0）或低脈沖（op=1）開始。請注意，如果 op設置為 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，直到在第一個周期（見圖 5-2）。
可通過 EEPROM 中的位 sr 配置轉換率。可選擇的轉換率見表 5-1。
注：請考慮新周期從哪邊開始。當 op 設置為零時，新周期從上升沿開始，必須通過觸發上升沿捕獲周期。

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制串行電報（雙相-M）來尋址傳感器。傳感器響應輸出電壓的調制。
串行報文的邏輯“0”被編碼為位時間內無電平變化。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，發生一個電平變化（見表 6-1）。串行報文用于從傳感器向傳感器發送 EEPROM 內容、錯誤代碼和磁場或溫度的數字值。
7. 應用筆記
7.1 環境溫度
由于內部功耗，硅片上的溫度（結溫 TJ）高于封裝外的溫度（環境溫度 TA）。
在靜態條件和連續運行條件下，以下方程式適用：

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