Hall-Sensor auslesen

Ich gehe eher von einem homogenen Magnetfeld aus, der Sensor ist quasi 
statisch im Magnetfeld (kleine Veränderungen weil man den Sensor in der 
Hand hält mit eingeschlossen).

Schau mal bei Micronas oder Honeywell, da gibt es (programmierbare) 
Hallsensoren, die schon "alles" drin haben und keine aufwendige 
Verstärkung mehr benötigen- außer Du willst die Probleme aus 
didaktischen Gründen selbst lösen, die ein ext. Verstärkung mit sich 
bringen.

>das man 1.5mV pro mT als Spannung bekommt.

Hmm.
Habe mir das Datenblatt angesehen.
Dort gibt es auch Seite 3/5 zwei Grafiken mit Hall Voltage über Magnetic 
Flux Density. Einmal bei Versorgungsspannung mit 6,0 Volt 
(Konstantspannung) und das zweite bei Versorgung mit Konstantstrom 1mA !
Aus dem Spannungsdiagramm ergeben sich nur 700/500 = 1,4 mV/mT ; 
jedenfalls bei dieser 6 Volt Betriebsspannung.
Höhere Ausgangswerte sind im Diagramm nicht sichtbar, man kann wohl 
vermuten daß es linear weitergeht.
Das Bauteil hat auf Seite 1 eine Spec bis 2000 mT und ist als 
"Ultra-High sensitivity" bezeichnet.
Rechnet man auf 2000 mT weiter so müsste dann eine Spannung von 2,8 Volt 
entstehen.
Das ist auch gut für einen uC, der direkt mit 3,3 Volt betrieben wird 
und eine interne ADC Referenzspannung von 3,3 Volt oder 3,0 Volt hat.
Insofern ist überhaupt kein Verstärker notwendig (wäre sogar falsch) 
sondern nur ein Buffer, am besten nach dem Bild "Circuit 2" auf Seite 5.
Dieser Buffer (= Verstärker mit Faktor 1,000) wird üblicherweise als 
"unity gain amplifier" bezeichnet. Dafür gibt es besonders geeignete 
Typen, zu denen der von dir genannte nicht gehört.

Würdest du hingegen einen Verstärker mit (z.B.) dem Faktor 10 einbauen, 
so würde dies den nutzbaren mT Wertebereich ja sofort auf ungefähr 200 
mT einschränken. Insofern kommt es auf die zu überwachende (max.) 
Flussdichte entscheidend an!

---> Nachdem im Datenblatt eine deutsche (Mail-) Adresse genannt ist, 
würde ich dir auch raten, hierüber einen Support-Ingenieur zu 
kontaktieren. Zumindest kann über diesen Weg wohl ein weitere 
"Apllication note" etc. beschafft werden.
Denn auch zur Betriebsart "Konstantstrom 1mA" lässt sich das Datenblatt 
nicht weiter aus... Der Versorgungsanschluß nennt sich hier ja auch 
"Control Voltage", vielleicht gibt's da noch weitere Kniffe.

Gruss

Martin B. aus E. schrieb:
> Martin B. aus E.

Martin B. aus E. schrieb:
> Dann brauchst du dir um das Rauschen (fast) keine Sorgen machen, das
> mittelt sich raus.
>
> Aber erst mal ein paar ganz grundsätzliche Fragen, von denen aber das
> Design entscheidend abhängt.
>
> 1. wie wichtig ist es, dass es funktioniert?
>    wenn es nicht geht, sagt dann einfach irgend jemand "nice try, next
> time better!" oder bekommst du dann eine schlechte Note oder muss du den
> Kurs/ den Jahrgang wiederholen?
> 2. welche Hilfe bekommst du? Bist du Mitglied eines Team, das die
> Aufgabe lösen soll, oder bist Einzelkämpfer? Hast du einen Mentor, der
> mit Rat und Tat zur Seite steht, oder nur einen Prüfer?
> 3. Wie sind deine pers. Fähigkeiten und skills?
>    - löten
>    - Schaltungsdesign
>    - PC-Programmierung
>    - Programmierung embedded controller
>    jeweils auf einer Skala von "keine Ahnung" über "ich hab's schon mal
> versemmelt" und "das eine oder andere Projekt läuft schon" bis "ich
> hätte den rover alleine auf den Mars gebracht"
> 4. Welche Hilfsmittel und Werkzeuge und ggf. schon fertige Plattformen
> stehen dir zur Verfügung?
>
> Je nach den Antworten solltest du den Schwerpunkt auf "Herausforderung"
> oder "funktioniert sicher, wenn auch mit Einschränkungen" legen
>
> Wenn deine skills bei der PC-Programmierung liegen, wäre es z.B.
> möglich, das Signal des Hall-Sensors mit einer möglichst einfachen
> Schaltung  aufzubereiten und direkt auf den LineIn-Eingang der
> PC-Soundkarte zu geben. Die gesamte Auswertung und korrektur der
> systematischen Fehler der Einfachstschaltung wäre dann ein PC-Programm
> in Hochsprache (zur Not als Excel-Makro in VBA)
>
> Hast du eine EmbeddedController-Plattform fertig zur Verfügung, die
> möglicherweise sogar einen fertigen AD-Wandler beinhaltet, und bist du
> gut in dessen Programmierung sollte die Hauptarbeit hier liegen und bist
> damit (wahrscheinlich) genauer und flexibler als mit der
> Soundkartenlösung.
>
> Bist du eine junger Gott am Lötdraht, dann wird die Signalaufbereitung
> der Schwerpunkt und das vereinfacht die Auswertung.

1. Sehr wichtig. Ich habe noch 2 1/2 Monate Zeit. Das ist meine 
Facharbeit. Es geht hauptsächlich um den Hall-Effekt und diese 
Gerätschaft die ich momentan baue im Vergleich mit dem Messgerät der 
Schule + Argumentation ob der Preis gerechtfertigt ist.

2. Löten: 0604 war bisher kein Problem, bekomme auch Sachen wie TQFP32 
hin und würde mich sogar noch kleiner trauen
   Schaltungsdesign: Ich bin anpassungsfähig, normalerweise bekomme ich 
sowas aber hin
   PC-Programmierung: Mache ich seit ich 11 bin, habe ich drauf in ca 5 
verschiedenen Hochsprachen.
   Programmierung Embedded Controller: Hoch Lebe Arduino!

Ich arbeite mit einem Atmega168, ist der kleine Bruder vom 326, haben 
beide einen (ich glaube) 10-Bit AD-Wandler, ich möchte es eigentlich 
aber genauer (außer es wird irrelevant bei einem OpAmp).
Ich möchte außerdem noch anmerken das ich den USB-Controller schon habe, 
ich bin auch fest entschlossen ihn zu nutzen.

@Andi Ich finde bei Honeywell jedoch nur Hall-Schalter und bei Microna 
ist mir die Sensitivität nicht bekannt bzw diese geht nicht aus den 
Datenblättern hervor. Ich würde mich freuen wenn du genaue Beispiele 
hättest.

Nachtrag zu 13.01.2013 17:45

1.) Natürlich muß es lauten "application note".
2.) Ein "unity gain buffer amplifier" wäre z.B. der INA105 (Burr-Brown, 
jetzt auch Texas Instruments). 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina105.pdf

Gruss

Schau Dir mal den HAL 815 von Micronas an. Mit dem brauchst Du keinen
Analogverstärker mehr; auch kein Filter, da alles im Sensor schon 
vorhanden ist.

Martin B. aus E. schrieb:
> Martin B. aus E.

Martin B. aus E. schrieb:
> Gut, dann sind wir jetzt von der Physik-AG der 8ten Klasse Realschule in
> die Semi-Profi-Liga gegangen. Sorry wegen der Fragen, aber dein Intro
> legte das nahe.
>
> Welchen Meßbereich soll das Gerät abdecken?
> Vor allem welcher Dynamikbereich?

Gut, dann sind wir jetzt an der unteren Niveau-Grenze (Wichtig! Ist von 
Nivea zu unterscheiden) angelangt. Willkommen im Physik-LK der Stufe 11, 
ich mache nächstes Jahr mein Abitur. Schön dich auch kennen zu lernen.

Ich möchte gerne nah an 0.01 oder 0.001 mT kommen, der Messbereich 
sollte halt von 0.001/0.01mT bis max 1 T gehen.

Und nächstes Mal bitte etwas freundlicher, ich finde es wirklich toll 
das mir hier Menschen helfen, aber sowas muss ich mir wohl nicht 
anhören.

Klaus I. schrieb:
> Gestatten, Schmidt! (Hauptschule '75)
>
> Bist Du Dir eigentlich sicher, dass nicht Du allein etwas in den
> falschen Hals bekommen hast?
>
> Aber vielleicht sind ja jetzt, wo Du Dich offenbart hast "Willkommen im
> Physik-LK der Stufe 11" alle Anwesenden ehrfürchtig erstarrt und warten
> auf eine herablassenden Wink von Dir, um mit ihrem Tageswerk
> weitermachen zu dürfen?
>
> Ich mag mich zwar irren, aber wenn Du jetzt halbwegs glaubhaft etwas
> Bescheidenheit gegenüber uns Pöpel heucheln kannst, würden Dir wieder
> einige Leute weiterhelfen wollen.
>
> SCNR

Es geht nicht darum, dass ich damit etwas besseres bin, es geht nur 
darum das ich mich ungern herunterstufen lasse, gerade vom Alter her (=> 
angeblich 8te Klasse). Ich darf doch wohl genau so viel Respekt von 
einem Menschen erwarte, wie ich ihm erzolle? Gehört zur allgemeinen 
Höflichkeit dazu. Ich bin kein kleines Kind mehr. Ich bin hier her 
gekommen mit einer Frage, erhoffe Antworten, und höre dann sowas. Und 
dann darf ich auch eine Korrektur der Aussage vornehmen. Ich habe mich 
noch nie mit meinen schulischen Leistungen geschmückt und werde auch 
jetzt nicht damit anfangen.

@ Tobias:

jetzt komm mal runter. Ich glaube, du hast das, was martin sagte, falsch 
verstanden.
Ich hab es beim Lesen so aufgefasst, dass du es eher als ein Lob an das 
Niveau sehen kannst, mit dem du dich befasst.

Dass du nicht in der 8. Klasse Realschule Phsik irgendwas 
zusammenbasteln willst, ging aus deiner anfänglichen Fragestellung nicht 
hervor.
Und als Martin das erkannte, dass das Niveau dann doch höher ist, als er 
annahm und du dargelegt hast, wie umfangreich dein Erfahrungsschatz ist, 
dann sollte die Lesart für seinen Kommentar eher so sein:

"Dann wissen wir, dass wir es mit jemandem zu tun haben, der 
offensichtlich bereits einen umfangreichen Erfahrungsschatz hat und 
können uns auf entsprechendem Niveau unterhalten"

So hab ich es jedenfalls verstanden und war dann einigermaßen erstaunt 
über deine Reaktion..

Lieber Klaus,

jetzt wird es aber langsam albern...
Ich war auch mal auf der 8. Klasse Realschule (auch nur 1 Jahr lang) und 
ich gebe zu, dass das, was wir damals in Phsyik oder Technik gemacht 
haben, durchaus "Gebastel" war. Wenn ihr damals natürlich schon 
Atomphysik gemacht habt, dann verneige ich mich ehrfurchtsvoll vor dir 
und bitte untertänigst um Vergebung, falls meine Aussage, dass man in 
der 8. Klasse Realschule wohl eher noch bastelt, in irgendeiner Form 
dein Ego verletzt hat.

:-) :-) :-)

Klaus I. schrieb:
> Tobias schrieb:
>> Es geht nicht darum, dass ich damit etwas besseres bin,
> Habe ich sicherlich nicht gedacht.
>
>
> Tobias schrieb:
>> darum das ich mich ungern herunterstufen lasse,
>
> Dann lies bitte nochmal Mein Posting, Du hast Da selbst ein Problem.
>
> Tobias schrieb:
>> angeblich 8te Klasse).
> Dann schreib es halt in Deinem ersten Posting. Da hat sich in diesem
> Forum jemand extra die Mühe gemacht, deinen persönlichen individuellen
> Hintergrund abzufragen um dann endlich nur für Dich persönlich eine
> massgeschneiderte Antwort zu bringen. Und wie reagierst Du darauf?
>
> In meinen Augen wäre es ein Top-Lehrmeister!

Ah verdammt, ich habe mir seinen Post nochmal durchgelesen, ich habe 
tatsächlich ein Wort überlesen :( Tut mir alles schrecklich Leid...
Ich werde mir jetzt mal Vollidiot auf die Stirn schreiben und mich in 
eine Ecke stellen.

Schönen Abend noch

Tobias schrieb:
> Ah verdammt, ich habe mir seinen Post nochmal durchgelesen, ich habe
> tatsächlich ein Wort überlesen :( Tut mir alles schrecklich Leid...
> Ich werde mir jetzt mal Vollidiot auf die Stirn schreiben und mich in
> eine Ecke stellen.
>
> Schönen Abend noch

Sei froh, dass die Prügelstrafe abgeschafft wurde :-)  --> Spass

Ich glaube, nach der Selbsterkenntnis hat hier auch keiner was dagegen, 
wenn du bleibst :-)

... aber Klaus, wir beide haben noch ein Hühnchen zu rupfen!!! lach

scho verstanda ;-)
also, dann einen schönen Abend noch. Pfiadi

Südwesten? Da wohn ich auch ;-)