一种高速可编程线性霍尔传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高速可编程线性霍尔传感器，包括可编程霍尔灵敏度编程系统与多级精度校准系统，可编程霍尔灵敏度编程系统包括依次连接的传感器灵敏度模块、初始增益模块与高精度增益模块，多级精度校准系统包括零点校正模块、增益温度系数校正模块与输出精度校正模块，高精度增益模块通过零点校正模块与增益温度系数校正模块连接，增益温度系数校正模块与输出精度校正模块之间连接有带宽编程模块，输出精度校正模块通过AB类驱动输出级后连接到输出端口。采用全模拟的信号处理电路，使霍尔片具有高速响应能力，在180mV/mT的灵敏度下，能保证小于5微秒的响应时间。可编程霍尔片灵敏度编程系统，可保证霍尔片具有更宽的可调范围。
【专利说明】
一种高速可编程线性霍尔传感器
技术领域
[0001]本实用新型涉及霍尔传感器领域，尤其是涉及一种高速可编程线性霍尔传感器。
【背景技术】
[0002]可编程线性霍尔传感器是一种磁敏感元件，具有集成度高、功耗低、安装使用方便等优点，被广泛应用在电流传感器、位移传感器等行业。
[0003]常规的霍尔传感器通常包括稳压器，霍尔薄片，霍尔电压差分放大器，阈值电压产生电路，迟滞比较器，输出级。霍尔薄片感应磁场生成霍尔电压，通过差分放大器进行放大之后，与阈值电压产生电路提供的阈值电压进行比较，比较结果从迟滞比较器输出送入功率输出级。在不同的应用场合，需要不同灵敏度与不同类型的霍尔开关。
[0004]现有的可编程线性霍尔传感器普遍存在以下问题:1.响应速度偏低，通常为毫秒级，在工作频率较高的行业无法使用;2.一次性编程准确度低，需要多次编程校准才能达到所需精度;3.灵敏度低，测量电流范围较小;4.不同灵敏度的霍尔开关都去生产一套模具，既增加了生产成本，还增加了运营管理成本。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高速可编程线性霍尔传感器，其具有高速相应能力、灵敏度可调、输出精度可校准。
[0006]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种高速可编程线性霍尔传感器，包括可编程霍尔灵敏度编程系统与多级精度校准系统，所述的可编程霍尔灵敏度编程系统包括依次连接的传感器灵敏度模块、初始增益模块与高精度增益模块，所述的多级精度校准系统包括零点校正模块、增益温度系数校正模块与输出精度校正模块，所述的高精度增益模块通过零点校正模块与增益温度系数校正模块连接，所述的增益温度系数校正模块与输出精度校正模块之间连接有带宽编程模块，所述的输出精度校正模块通过AB类驱动输出级后连接到输出端口。
[0007]所述的传感器灵敏度模块包括振荡器与四相开关，振荡器产生时钟信号并传送到四相开关，所述的初始增益模块包括差分放大器，所述的初始增益模块与高精度增益模块通过四相开关调整霍尔偏置。传感器灵敏度模块、初始增益模块、高精度增益模块共同构成可编程霍尔片灵敏度编程系统，可保证霍尔片具有更宽的可调范围。
[0008]所述的带宽编程模块包括滤波器与数字模拟转换器，所述的零点校正模块包括积分器，所述的四相开关、积分器、滤波器相互连接，所述的数字模拟转换器与滤波器连接。
[0009]所述的输出精度校正模块包括输出放大器，所述的输出放大器与滤波器连接。零点校正模块、增益温度系数校正模块、输出精度校正模块共同构成从零点到增益、从低温到高温的多级精度校准系统，可使可编程霍尔片具有更高的精度;带宽编程模块是由滤波器和数字模拟转换器组成，可通过片外编程对可编程霍尔片的响应时间进行调整，从而达到高速响应能力。
[0010]还包括与可编程霍尔灵敏度编程系统、多级精度校准系统连接的接地端口、电源电压端口以及参考电压端口。接地端口、电源端口以及参考电压端口的设置便于使用者进行安装使用。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的优点在于采用全模拟的信号处理电路，使霍尔片具有高速响应能力，在180mV/mT的灵敏度下，能保证小于5微秒的响应时间。可编程霍尔片灵敏度编程系统，可保证霍尔片具有更宽的可调范围。初始增益模块和高精度增益模块通过四相开关调整霍尔偏置，并且灵敏度值可通过片外编程自由调节，可使灵敏度从8-118mV/A的范围内自由选择。采用由零点校正模块、增益温度系数校正模块、输出精度校正模块共同构成从零点到增益、从低温到高温的多级精度校准系统，对霍尔片的输出精度进行校准，可使霍尔片的输出精度和线性度优于0.5%;带宽编程模块是由滤波器和数字模拟转换器组成，可通过片外编程对可编程霍尔片的响应时间进行调整，从而达到高速响应能力。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的原理图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0014]如图1所示:一种高速可编程线性霍尔传感器，包括可编程霍尔灵敏度编程系统与多级精度校准系统，可编程霍尔灵敏度编程系统包括依次连接的传感器灵敏度模块1、初始增益模块2与高精度增益模块3，多级精度校准系统包括零点校正模块4、增益温度系数校正模块5与输出精度校正模块7，高精度增益模块3通过零点校正模块4与增益温度系数校正模块5连接，增益温度系数校正模块5与输出精度校正模块7之间连接有带宽编程模块6，输出精度校正模块7通过AB类驱动输出级8后连接到输出端口 Vout。
[0015]传感器灵敏度模块I包括振荡器11与四相开关12，振荡器11产生时钟信号并传送到四相开关12，初始增益模块2包括差分放大器16，初始增益模块2与高精度增益模块3通过四相开关12调整霍尔偏置。
[0016]带宽编程模块6包括滤波器14与数字模拟转换器DAC，零点校正模块4包括积分器13，四相开关12、积分器13、滤波器14相互连接，数字模拟转换器DAC与滤波器14连接。
[00?7]输出精度校正模块7包括输出放大器15，输出放大器15与滤波器14连接。
[0018]还包括与可编程霍尔灵敏度编程系统、多级精度校准系统连接的接地端口 GND、电源电压端口 Vcc以及参考电压端口 Vref。
【主权项】
1.一种高速可编程线性霍尔传感器，其特征在于包括可编程霍尔灵敏度编程系统与多级精度校准系统，所述的可编程霍尔灵敏度编程系统包括依次连接的传感器灵敏度模块、初始增益模块与高精度增益模块，所述的多级精度校准系统包括零点校正模块、增益温度系数校正模块与输出精度校正模块，所述的高精度增益模块通过零点校正模块与增益温度系数校正模块连接，所述的增益温度系数校正模块与输出精度校正模块之间连接有带宽编程模块，所述的输出精度校正模块通过AB类驱动输出级后连接到输出端口。2.根据权利要求1所述的一种高速可编程线性霍尔传感器，其特征在于所述的传感器灵敏度模块包括振荡器与四相开关，振荡器产生时钟信号并传送到四相开关，所述的初始增益模块包括差分放大器，所述的初始增益模块与高精度增益模块通过四相开关调整霍尔偏置。3.根据权利要求2所述的一种高速可编程线性霍尔传感器，其特征在于所述的带宽编程模块包括滤波器与数字模拟转换器，所述的零点校正模块包括积分器，所述的四相开关、积分器、滤波器相互连接，所述的数字模拟转换器与滤波器连接。4.根据权利要求3所述的一种高速可编程线性霍尔传感器，其特征在于所述的输出精度校正模块包括输出放大器，所述的输出放大器与滤波器连接。5.根据权利要求1所述的一种高速可编程线性霍尔传感器，其特征在于还包括与可编程霍尔灵敏度编程系统、多级精度校准系统连接的接地端口、电源电压端口以及参考电压端口。
【文档编号】G01D5/14GK205482990SQ201620249845
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】周红战, 李涛, 项乾坤, 周旭光
【申请人】宁波锦澄电子科技股份有限公司