Ich erzeuge eine räumliche Referenz für eine rotierende Leiterplatte (persistence of vision display): bei einer bestimmten Drehposition wird ein Referenzsignal erzeugt. Dazu verwende ich einen Hall-Sensor, der sich an einem Magneten vorbei bewegt. Das ganze funktioniert sehr stabil und zuverlässig mit einem A3144 Hall Sensor, der bei 5V betrieben wird.
Nun arbeite ich an einer neuen Version des displays, die allerdings nur mit 3.3V betrieben wird (5V stehen nicht zur Verfügung). Außerdem würde ich gerne zu einer SMD-Komponente wechseln.
Tatsächlich gibt es eine ganze Reihe von 3.3V SMD Hall-Sensoren, die allerdings für andere Anwendungen gedacht zu sein scheinen (nämlich die Detektion von Abdeckungen, z.B. bei Tablets, etc.). Diese Sensoren sind “grottig” langsam, da sie auf eine niedrige Leistungsaufnahme optimiert sind.
Kennt jemand einen passenden (schnellen) Hall-Sensor?
Über einen Hinweis würde ich mich sehr freuen. Gruß, Ludwig
Lothar und Christoph, vielen Dank für Eure Suchen. Ich werde mich da mal durchwühlen.
Es gibt wohl bei den Hall-Sensoren verschiedene Architekturen, Chopper vs. kontinuierliche Sensoren, sowie analog output vs. digital output.
Die Chopper Modelle sind eher langsam (aus den Datenblättern lese ich typischerweise einen Faktor 10 im Vergleich zu den kontinuierlichen). Die CHopper Modelle sind aber unempfindlicher gegen Temperatur, Drift, etc. Ich brauche einen digitalen Ausgang, sonst müsste ich noch einen Komparator nachschalten - das wäre mir zu aufwändig.
Lothar, zu “schnell” ist folgendes zu sagen: ich erzeuge ein periodisches Signal, bei jeder Umdrehung schaltet der Hall Sensor einmal. Die Flanke dieses Signals sollte einen Jitter möglichst kleiner als 10 µs haben. Die Response time sollte also in diesem Bereich liegen.
Wenn sich der Magnet sowieso bewegt, und eigentlich nur die Frequenz gelockt werden soll, kann man auch eine Spule als Sensor nehmen. Sie bringt halt kein Signal bei Geschwindigkeit gehen Null.
Wenn „rise time“ nur die Anstiegszeit der Flanke ist (wann auch immer der Sensor schaltet), dann ist die Angabe tatsächlich irrelevant.
Die meisten Datenblätter geben keine response time an.
Wie dem auch sei: ich habe die Sensoren mit „Chopper“ aussortiert, denn da gibt es offenbar einen getakteten (und vermutlich langsamen) Referenzierungsprozess im Hintergrund.
Immerhin wird beim SS343 „Speed and rpm sensing“ als Anwendung angegeben. Er muss also eine sampling rate >> 5 Hz haben…
Wenn sich der Magnet sowieso bewegt, und eigentlich nur die
Frequenz gelockt werden soll, kann man auch eine Spule als Sensor
nehmen. Sie bringt halt kein Signal bei Geschwindigkeit gehen Null.
Schöne Idee. Müsste mal messen, welche Spannung sich so (abhängig von der relativen Geschwindigkeit zwischen Magnet und Spule) mit einer kleinen PCB Spule erzeugen lässt. Welche Spannung brauche ich, um einen MOSFET zu schalten?
Bin mit der Geometrie zwischen PCB Spule und Magnetfeld allerdings nicht sicher. Könnte sein, dass das nicht geht, wenn die Spule zu klein ist
Schöne Idee. Müsste mal messen, welche Spannung sich so (abhängig von
der relativen Geschwindigkeit zwischen Magnet und Spule) mit einer
kleinen PCB Spule erzeugen lässt. Welche Spannung brauche ich, um einen
MOSFET zu schalten?
Warum willst du einen MOSFET schalten? Dein Signal soll in einen 3,3V Controller gehen. Also braucht du einen Komparator, der das eher kleine Signal der Spule in ein 3,3V Digitalsignal wandelt. Alles machbar, aber größer und aufwändiger als ein Hallsensor.
Bin mit der Geometrie zwischen PCB Spule und Magnetfeld allerdings nicht
sicher. Könnte sein, dass das nicht geht, wenn die Spule zu klein ist
Man kann so ein Problem für ein Hobbyprojekt auch pragmatisch lösen, indem man halt ein THT-Bauteil wie SMD auflötet und gut.
Welche Spannung brauche ich, um einen MOSFET zu schalten?
Das kommt auf den MOSFET an. Es gibt so'ne und so'ne.
Schalten tuen die nur, wenn man sie mit einem Schaltsignal ansteuert. Sonst rutschen sie gemächlich über ihre Kennlinie ;-)
Wäre 4µs zwischen Magnetfeld und Rising Edge (AH3582) schnell?
Bei 20000 rpm würde das einen Winkelversatz von etwa 0.5° bedeuten.
Wie hoch ist an der Sensorposition die magnetische Flussdichte, die du
zur Verfügung hast?
Auf einen solchen Tip hatte ich gehofft. Vielen Dank!
Die response time ist perfekt. Es kommt eigentlich garnicht auf die absolute Zeit an, sondern darauf, dass die Verzögerung zwischen Magnetfeld und Output immer gleich ist.
Die Magnetfeldstärke am Ort des Sensors kenne ich nicht. Es handelt sich um einen einfachen Permanentnagneten, 6 mm Durchmesser, 3mm dick. Er befindet sich ca. 4 mm vom Sensor entfernt.
Bisher habe ich einen A3144 Hall Sensor verwendet. Der ist auf eine Magnetfeldstärke von 200 Gauß ausgelegt. Da würde ich (mangels besseren Wissens) auch mit dem 3.3V Sensor zielen.
Wäre es mir auch, wenn es bereits ein Bauteil mit drei Pins gibt, das
ein Digitalsignal ausspuckt und kaum mehr als 1 Euro kostet.
Warum sollte man für einen schaltenden Hall-Sensor so viel ausgeben
wollen?
Weil es Peanuts sind! Bist du so arm? Oder willst du Millionen davon einbauen?
Wie schnell muss der Sensor sein? "möglichst schnell" magst du sicher
nicht bezahlen wollen.
Wenn er eine Propelluhr hat, wird die mit 10-50Hz laufen, macht 20-100ms Periodendauer. Wenn wir die mal großzügig auf 1/1000 auflösen wollen, macht das 20us.
