线性霍尔传感器SS495、A1308、A1302

■ 简介

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线性Hall传感器是一大类输出信号周围 磁感应强度 之间呈现连续线性输出变化的器件。常见到的器件包括 SS495 ， A1308 （是 A1302 的改进型）等。

这三种器件在性能、价格方面有一定的差别。本文通过实验来探究一下这些器件主要电气性能方面的差异，为之后的应用打下基础。

^{▲ 三种HALL期间的价格对比}

 

01三种器件的主要技术指标

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通过三种器件的技术手册(Datasheet)来查看一下三种器件的主要技术指标。

1. 基本特性

• 三种器件的封装以及工作电压范围

它们的工作范围都在5V左右，封装也一样，这位它们之间的相互替换提供方便。在外部磁感应强度$B = 0$的时候，三者输出都是供电电源的一半。

^{▲ 三种器件的封装以及工作电压范围}

三种HALL传感器由芯片上的标记进行区分：

^{▲ 三种HALL传感器外观与标记}

• 三种器件的灵敏度

型号	SS495	A1302	A1308
灵敏度	3.3mV/G	1.3mV/G	1.3mV/G
输出电压范围	0.2-4.8	0.2-4.7	xxx
测量磁场范围	-700G-700G	xxx	xxx
输出电流	1.5mA	xxx	xxx
工作电流	5mA	11mA	9mA
响应时间	3uS	3uS	xxx
输出带宽	xxx	20kHz	20kHz
零点温度漂移	0.1	2.2-2.8	xxx

 

02实验测量数据

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1. 三种器件的静态特性

在面包板上搭建测试电路，提供统一的工作电源，测量输出以及相应的工作电流。

型号	SS495	A1302	A1308
工作电流(mA)	6	3	7
输出电压(V)	2.507	2.492	2.487

^{▲ 测量静态工作电流与输出电压}

2.工作电压与输出电压

^{▲ SS495工作电压与输出电压}

^{▲ A1302工作电压与输出电压}

^{▲ A1308工作电压与输出电压}

^{▲ 三种HALL器件的工作电压与输出电压之间的关系}

3. 测量永磁铁的磁场强度

利用 基于ESP8266 WiFi控制的步进升降机械平台 带动一个永磁铁靠近与原理HALL传感器。测量输出电压的变化。从而可以进一步测量传感器的灵敏度以及磁铁强度的分布与大小。

^{▲ 测量永磁铁对HALL传感器的影响}

^{▲ SS495测量永磁铁的输出}

^{▲ A1302测量永磁铁的输出}

^{▲ A1308测量永磁铁的输出}

^{▲ 三种Hall传感器测量永磁铁的输出}

对比以上输出的曲线，可以看到A1308的灵敏度的等级比起另外两个要小。

根据A1308的数据手册中信息可以看到，购买相同的A1308（A1309）后缀不同，对应的灵敏度也不一样，包括极性也有差异。

^{▲ 不同的A1308的后缀对应的不同的感应灵敏度}

4.测量电磁铁的输出

^{▲ 使用线性HALL测量电磁铁的输出}

^{▲ 电磁铁施加的电压以及测量的磁场的输出}

^{▲ 使用A1302测量电磁铁的输出磁场}

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# TEST2.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2020-07-03
#
# Note:
#============================================================
from headm import *
from tsmodule.tsvisa        import *
from tsmodule.tsstm32       import *
dp1308open()
dm3068open()
#------------------------------------------------------------
dp1308p25v(0)
relayflag = 0
angle = linspace(0, 2 * pi, 50)
setv = []
outv = []
for a in angle:
    voltage = 4 * sin(a)
    if voltage >= 0:
        if relayflag == 1:
            dp1308p25v(0)
            relayflag = 0
        dp1308n25v(voltage)
    else:
        printf(voltage)
        if relayflag == 0:
            dp1308p25v(5)
            relayflag = 1
        dp1308n25v(-voltage)
    time.sleep(1)
    meter = meterval()
    out = dm3068vdc()
    setv.append(meter[0])
    outv.append(out)
    printff(meter[0], out)
#------------------------------------------------------------
tspsave('EM100-1', set=setv, out=outv)
plt.plot(setv, outv)
plt.xlabel("Set Voltage(V)")
plt.ylabel("Output(V)")
plt.grid(True)
plt.show()
#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : TEST2.PY
#============================================================

5.温度对于HALL传感器输出的影响

下面分别在高低两个不同的问题，测量HALL传感器零点的输出：

型号	SS495	A1302	A1308
低温(15.7)	2.5032	2.4921	2.4826
高温(42.4)	2.5084	2.4813	2.4823

 

※ 结论

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通过一组实验测试了模拟HALL器件的基本特性。基于此，为之后测量磁场提供基础数据。