Flussdichte um eine Leiterbahn

Das gibt es auch als IC komplett integriert, inkl. Verstärker-Schaltung 
etc.

http://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/Zero-To-Fifty-Amp-Integrated-Conductor-Sensor-ICs.aspx

Danke schonmal für eure Antworten.
Die Sensoren von Allegro hab ich mir auch schon angeschaut aber zum 
einen sind die nicht ganz billig und man muss die Leiterbahn auftrennen. 
Das wäre zwar nicht das Problem, da ich das Layout noch nicht fertig 
habe aber ich würde u.a. zu lernzwecken gerne die Hallsensoren 
ausprobieren.


Ich hab ja schon recht lange im Internet gesucht und bin dabei auch auf 
folgende Seite gestoßen

http://www.elektronikpraxis.vogel.de/design-tipps/power/articles/403021/

In Bild1 wird ja gezeigt wie man die Induktivität einer Leiterbahn 
berechnet. Leider weis ich nicht wie ich daraus die flussdichte in 
Abhängigkeit des Stroms errechenen kann.

Danke Joe G.

ich hab gerade versucht die Flussdichte mit der Formel B = (L*I) / A zu 
berechnen mit

L=2l(ln(l/(t+w)+0,5)) //Formel aus http://www.hallsensors.de/CYL49E.pdf
I=5A
A=?

Bei der Formel kommt für eine 10mm breite, 35µm dicke und 4mm lange (4mm 
lang deshalb weil der Sensor 4mm breit ist) Leiterbahn ein negativer 
Wert raus (weil ja das Ergebnis des ln negativ ist). Gehts hier nur um 
den Betrag oder kann es tatsächlich eine negative Induktivität geben??


und was ist der Magnetische Querschnitt? hat das etwas mit der größe des 
Hallsensors zu tun?

Hab dazu folgende Definition gefunden:

Magnetischer Querschnitt A
Einheit mm²
Der Querschnitt senkrecht zur Flussrichtung, in dem der magnetische 
Fluss gleichmäßig verteilt ist.

Leider verstehe ich das nicht. Kann mir bitte jemand erklären was der 
magnetische Querschnitt ist?

danke schonmal an alle

nimm als Näherungslösung die Formel aus Wiki für das Feld um einen 
geraden stromdurchflossenen Leiter:

   H = I / (2 pi r)

http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Feldst%C3%A4rke

Zur Umrechnung auf die magnetische Flussdichte (also von H auf B) musst 
die magnetischen Eigenschaften der Umgebung kennen. Wenn dort keine 
magnetischen Materialien sind ist der Umrechnungsfaktor einfach µ0 
("Permeabilität des Vakuums")

   µ0 = 12,6E-7 T /(A/m)

Wenn du also in 1cm Entfernung von einen Draht misst, durch den 5 A 
fließen ist

   H = 5A / (2 pi 0,01m) und

   B = µ0 H = 12,6E-7 * 5/(2 pi 0,01) T

Du landest also größenordnungsmäßig bei 1E-4 T und dein Sensor liefert 
irgendwas im Bereich einzelner mV. Das ist nicht richtig viel, deshalb 
sorgt man in Sensoren (Stromzange) normalerweise durch einen 
magentischen Kreis mit großem µ um den Leiter dafür, dass B um ein paar 
Größenordnungen verstärkt wird.

Danke Achim für deine Erklärung.

Damit ist dieser Hallsensor wohl nicht der richtige für meine Anwendung

Naja wenigstens hab ich was zum Thema Magnetfelder dazu gelernt :-)

dank an alle

mfg Georg

ein "nackter" Hall-Sensor ist bei diesen Strömen tatsächlich etwas zu 
unemfindlich (bei höheren Strömen sieht die Sache anders aus). Deine 
Feldstäkre in 1cm Abstand (ca. 100µT) liegt in der selben Größenordnung 
liegt wie das Erdmagnetfeld (einige 10µT). Du müsstest also zumindest 
eine Differenzmessung mit mehr als einem Sensor machen, wenn der 
Messwert nicht zu sehr von externen Feldern gestört werden soll.

Das heißt aber nicht, dass das Prinzip des Hallsensors überhaupt nicht 
anwendebar ist- es geht nur nicht so einfach in einer direkten Messung. 
Prestige hat ja schon auf Allegro hingewiesen, daneben kannst du auch 
mal bei LEM und Melexis nachschauen. Dort findest du diverse 
Hall-basierte Stromsensoren. Manche messen nicht neben sondern direkt 
über der Leiterbahn (Abstand im Bereich mm statt cm, z.B. MLX91205). 
Einige hatten zumindest früher auch magnetische Materialien eingebaut um 
den Fluss auf den Hallsensor zu konzentrieren(da fällt mir nur gerade 
kein Name ein). Damit könntest du evtl auch in deiner Anwendung mit 
Hallsensoren messen, mit dem simplen CYL49 wird es wahrscheinlich 
schwierig.

Wenn du prinzipiell die Möglichkeit hast, einen Shunt einzubauen, ist 
das für 5A aber auch keine schlechte Lösung.

Ich würde den Sensor schon direkt auf die Leiterbahn kleben und das 
Signal anschlißend mittels OPV verstärken aber eine einigermaßen genaue 
Sache wird das wohl trotzdem nicht werden (nen Fehler von 2% würd ich ja 
noch akzeptieren)

Werd mich dann wohl nach anderen Sensoren umschaun die auf dem 
Halleffekt basieren.

Georg schrieb:
> Ich würde den Sensor schon direkt auf die Leiterbahn kleben

der CYL49E hat seine Messrichtung nach meinem Verständnis senkrecht zur 
flachen Gehäuseeite. Wenn der flach und mittig auf der Leiterbahn klebt 
sieht er überhaupt kein Feld, der müsste neben die Leiterbahn oder 
"stehend" über die Leiterbahn.

Der MLX91205 hat die Messrichtung parallel zum Gehäuse, wenn der flach 
auf die Leiterbahn kommt misst er die maximale Feldkomponente.

2% Messgenauigkeit ist aber bereits ein Wert, bei dem sich die 
professionellen Hersteller in der Serienfertigung Mühe geben müssen...