Die HAL 36xy-Familie ist eine neue Generation von Hall-Effekt-Sensoren. Aufgrund ihrer hochentwickelten Technologie die vertikale Hall-Platten beinhaltet, können die Sensoren Magnetfelder in der Chipebene messen. Diese Technologie ermöglicht es, Rotationswinkel zwischen 0° und 360° mit einfachen magnetischen Anordnungen direkt zu messen. Das erste Mitglied dieser Familie ist der HAL 3625.

Zwei auf dem Chip integrierte, vertikale Hall-Platten messen beide magnetischen Feldkomponenten BX und BY. Die Winkelinformationen werden vom Sensor direkt intern mit Hilfe der Arkustangensfunktion ermittelt und in eine analoge Ausgangsspannung konvertiert. Der Sensor bietet dadurch ein hervorragendes Temperaturdriftverhalten und setzt mit dieser Messmethode neue Maßstäbe.

Der Sensor bietet ein lineares, ratiometrisches, analoges Ausgangssignal mit implementierter Kabelbruchdetektion, die mit einem Pull-up- oder Pull-down-Widerstand arbeitet.

Die Hauptkennwerte, wie Amplitudenverhältnis und Offset des X- und Y-Kanals, Winkelnullstellung, Phasenverschiebung zwischen X- und Y-Kanal, Flankensteilheit-, Offset- und Klemmspannungslevel sind in einen nichtflüchtigen Speicher programmierbar.

Der HAL 3625 ist im sehr kleinen Gehäuse (SOIC8 SMD) erhältlich.

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Systemarchitektur

Der HAL 3625 wird in bewährter Submikron-CMOS-Technologie hergestellt.

Der HAL 3625 bietet ein temperaturkompensiertes Hall-Element mit getakteter Offsetkompensation, zwei A/D-Wandler zur Magnetfeldmessung, einen A/D-Wandler für den Temperatursensor, digitale Signalverarbeitung, einen Gegentakt-Ausgang, ein EEPROM (redundante Speicherzellen, Schreibschutz) für Kalibrierungsdaten und Datenregisterinformationen, eine serielle Schnittstelle zur Programmierung des EEPROMs sowie Schaltungskomponenten für den Überlastungsschutz an allen Anschlüssen.

Der HAL 3625 kann durch Modulation der Versorgungsspannung programmiert werden. Daher wird kein zusätzlicher Programmier-Pin benötigt.

zoom Blockdiagramm des HAL 3625
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Eigenschaften

  • Winkelgenauigkeit: ± 1,0° für einen Winkelbereich von 360°
  • Temperatur und Gehäusestress haben kaum Einfluss auf die Winkelmessung
  • Der ratiometrische, lineare Analogausgang ist proportional zum gemessenen Winkel
  • Integraler Nichtlinearitätsfehler des Ausgangssignals: ± 0,1 % von VDD
  • Ratiometrischer Fehler des Ausgangssignals: ± 0,2 %
  • Anwortzeitverhalten: 1 ms (Slow Mode)
  • Geringes Ausgangsrauschen von 0,2° RMS
  • Kabelbruchdetektion mit Pull-up- oder Pull-down-Widerstand
  • Über- und Unterspannungsschutz
  • Kennwerte sind in einen nichtflüchtigen Speicher mit redundanten Speicherzellen und Schreibschutz programmierbar
  • Programmierung des Sensors über den Ausgang mittels TTL-Level
  • Programmierbare Flankensteilheit und Offset
  • Programmierbares Amplitudenverhältnis des X- und Y-Kanals sowie Offset des Signalpfades
  • Programmierbare Phasenverschiebung zwischen X- und Y-Kanal
  • Programmierbare Ausgangsklemmspannungen für die Streubereichsdefinition
  • Programmierbare Erkennung eines Magnetverlustes
  • 32-Bit kundenspezifische Identifikationsnummer
  • Kristalltemperaturbereich: −40 °C bis 170°C
  • Versorgungsspannungsbereich: 4,5 V bis 5,5 V
  • Kurzschlussgeschützter Gegentakt-Ausgang
  • Überspannungs- und Verpolungsschutz am VDD-Pin
  • On-Board Diagnosefunktionen

Anwendungsgebiete

  • Aufgrund der vielseitigen Programmiermöglichkeiten und seiner hohen Genauigkeit bietet sich der HAL 36xy als optimale Systemlösung für folgende Anwendungen an:
  • Kontaktlose Potentiometer
  • Winkelpositionsmessungen

Entwicklungstools

  • Micronas bietet für Entwicklungszwecke ein einfach zu handhabendes Applikations-Kit an:
  • Micronas Programmierboard (HAL-APB V 1.3)
  • LabViewTM Programmiersoftware für Windows®9x/2000/XP/Vista/7
  • LabViewTM VIs
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zoom Enwicklungstool-System

Lizenzhinweis: Der HAL 3625 nutzt Lizenzen des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS.

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HAL 2xy
Function of the HAL 2xy exemplified by the fan motor action

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