一种霍尔传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种霍尔传感器。本实用新型专利技术公开的霍尔传感器包括：电压调节模块，其输入端连接自外部电源、并向霍尔传感器内的所有模块提供电源电压信号；偏置与基准模块，提供参考电压信号和恒定电流；霍尔片，在感应到与其垂直的磁场时，产生大小与磁感应强度成正比的磁感应电压信号并输出至放大器；放大器，输出放大后的磁感应电压信号；脉宽调制（ＰＷＭ）输出模块，接收放大器放大后的磁感应电压信号，并通过ＰＷＭ输出端输出脉宽与磁感应电压信号大小成比例的脉冲信号。可见，本实用新型专利技术由ＰＷＭ输出模块产生脉冲信号、并根据外部磁场强度对该脉冲信号进行脉宽调制，从而使得该霍尔传感器能够提供脉宽与外部磁场强度成比例的脉冲信号。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感器技术，特别涉及一种霍尔传感器。
技术介绍
图1为现有的一种霍尔传感器的结构示意图。如图l所示，该霍尔传感器通常称为线性霍尔传感器，包括电压调节模块11、偏置与基准模块12、 霍尔片13、放大器(AMP) 14、控制和补偿模块15、以及线性输出级16。电压调节模块11的输入端连接自电源Vcc，电压调节模块11的输出端 连接至霍尔传感器中的所有其他模块，用于根据电源Vcc提供的电源电压向 霍尔传感器中的所有其他模块提供电源电压信号。电压调节模块11的输出 端与霍尔传感器中的所有其他模块的连接关系，如图1中自电压调节模块引 出的悬空箭头省略表示。偏置与基准模块12根据电压调节模块11输出的电源电压信号提供参考 电压信号和恒定电流，其提供的参考电压信号和恒定电流可以输出至霍尔传 感器中的其他模块，偏置与基准模块12的输出端与霍尔传感器中除电压调 节模块1之外的所有其他模块的连接关系，如图1中自偏置与基准模块引 出的悬空箭头省略表示。霍尔片13的电源输入端与电压调节模块11的输出端相连、地端接地， 同时具有两路信号输出端分别与AMP 14的两路输入端相连，霍尔片13在 感应到与其垂直的外部》兹场时，会产生一个大小与该外部^兹场的^兹感应强度 成正比的》兹感应电压信号并输出至AMP 14的两路输入端。AMP 14将其两^各输入端接收到的石兹感应电压信号放大后，通过其输出 端输出至线性输出级16。线性输出级16对AMP 14放大后的》兹感应电压信号进行调节、以增大 其驱动力后经线性输出端输出。在图1中，AMP 14还具有一控制端。线性输出级16将调整后的》兹感 应电压信号输出至控制和补偿模块15,由控制和补偿模块15根据该磁感应 电压信号产生补偿控制信号输出至AMP 14的控制端，实现对AMP 14的闭 环控制。图2为现有的另一种霍尔传感器的结构示意图。如图2所示，该霍尔传 感器通常称为开关霍尔传感器，相比于如图l所示的线性霍尔传感器，开关 霍尔传感器的区别仅在于AMP 14和开关输出级17 (此处所述的开关输出 级17与如图1所示的线性输出级16的工作原理基本相同)之间增加了一个 施密特触发器20。当霍尔片13根据其感应到的磁场强度产生的磁感应电压信号，经AMP 14放大后大于某预设值时，施密特触发器20会输出高电平至开关输出级17， 再由开关输出级17调整对该高电平信号进行调整、以增大其驱动能力后通 过开关输出端输出。当霍尔片13根据其感应到的磁场强度产生的磁感应电压信号，经AMP 14放大后输出至施密特触发器20，如果输出至施密特触发器20的磁感应电 压信号小于上述预设值时，施密特触发器20会输出低电平至开关输出级17, 再由开关输出级17调整对该低电平信号进行调整、以增大其驱动能力后通 过开关输出端输出。可见，现有技术中如图1所示的线性霍尔传感器无法提供脉宽与外部磁 场强度成比例的脉冲信号，而现有技术中如图2所示的开关霍尔传感器虽然 能够输出高低电平交替的脉沖信号，但其无法根据外部磁场强度对脉冲信号 进行脉宽调制(PWM),从而也无法提供脉宽与外部磁场强度成比例的脉 冲信号。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种霍尔传感器，能够输出脉宽与外部^兹 场强度成比例的脉冲信号。本技术提供的一种霍尔传感器，包括电压调节模块，其输入端连接自外部电源、并向霍尔传感器内的所有模 块提供电源电压信号；偏置与基准模块，提供参考电压信号和恒定电流；霍尔片，在感应到与其垂直的磁场时，产生大小与磁感应强度成正比的 石兹感应电压信号并输出至》文大器AMP;AMP，输出放大后的石兹感应电压信号；所述霍尔传感器还包括脉宽调制PWM输出模块，接收AMP放大后的磁感应电压信号，并输 出脉宽与；兹感应电压信号大小成比例的脉沖信号。由上述技术方案可见，本技术冲的霍尔传感器除了包括电压调节模 块、偏置与基准模块、霍尔片、AMP之外，还包括PWM输出模块，由PWM 输出模块产生脉沖信号、并根据外部磁场强度对该脉沖信号进行脉宽调制， 从而使得该霍尔传感器能够提供脉宽与外部磁场强度成比例的脉沖信号。附图说明图1为现有的一种霍尔传感器的结构示意图。图2为现有的另一种霍尔传感器的结构示意图。图3为本技术实施例中霍尔传感器的结构示意图。图4为本技术实施例中霍尔传感器内PWM输出模块的结构示意图。图5为本技术实施例中PWM输出模块的振荡器输出的脉冲信号示意图。图6为本技术实施例中霍尔传感器内线性输出模块的结构示意图。图7为本技术实施例中霍尔传感器内开关输出模块的结构示意图。 图8为本技术实施例中霍尔传感器内保护模块的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图 并举实施例，对本技术进一步详细说明。图3为本技术实施例中霍尔传感器的结构示意图。如图3所示，本 实施例中的霍尔传感器，除了包括如图1所示的电压调节模块11、偏置与 基准模块12、霍尔片13、 AMP 14、控制和补偿模块15之外，还包括PWM 输出模块31、线性输出模块32、开关输出模块33、以及输出调节模块34 和保护模块35。电压调节模块11，其输入端连接自外部电源Vcc、输出端连接至霍尔传 感器中的所有其他模块，用于向霍尔传感器内的所有模块提供电源电压信 号。电压调节模块ll的输出端与霍尔传感器中的所有其他模块的连接关系， 如图3中自电压调节模块引出的悬空箭头省略表示。保护模块35，输入端连接自电压调节模块11的输入端所连接的外部电 源Vcc;在该外部电源Vcc的电压小于预设的过压保护阈值时，向电压调节 模块11输出允许其工作的控制信号；在该外部电源Vcc的电压大于等于预 设的过压保护阈值时，向电压调节模块11输出禁止其工作的控制信号，以 实现过压保护。当然，如果不需要实现过压保护，则可去除保护模块35。偏置与基准模块12,根据电压调节模块11输出的电源电压信号提供参 考电压信号和恒定电流，其提供的参考电压信号和恒定电流可以输出至霍尔 传感器中的其他模块，偏置与基准模块12的输出端与霍尔传感器中除电压 调节模块ii之外的所有其他模块的连接关系，如图3中自偏置与基准模块 引出的悬空箭头省略表示。霍尔片13的电源输入端与电压调节模块11的输出端相连、地端4妾地， 且霍尔片13的两路信号输出端分别与AMP 14的两路输入端相连，霍尔片13在感应到与其垂直的,磁场时，产生大小与i兹感应强度成正比的》兹感应电 压信号并输出至放大器AMP 14;AMP 14，输出i文大后的》兹感应电压信号。输出调节模块34的输入端连接自AMP 14的输出端，对AMP 14放大 后的磁感应电压信号进行例如滤波等优化处理；输出调节模块34的三路输 出端分别连接至PWM输出模块31、线性输出模块32、以及开关输出模块 33，将经AMP 14》支大和优化处理后的石兹感应电压信号分别输出至PWM输 出模块31、线性输出模块32、以及开关输出模块33。输出调节模块34还将优化处理后的磁感应电压信号输出至控制和补偿 模块15,由控制和补偿模块15按照现有方式产生补偿控制信号输出至AMP 14的控制端，实现对AMP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种霍尔传感器，包括：　电压调节模块，其输入端连接自外部电源、并向霍尔传感器内的所有模块提供电源电压信号；　偏置与基准模块，提供参考电压信号和恒定电流；　霍尔片，在感应到与其垂直的磁场时，产生大小与磁感应强度成正比的磁感应 电压信号并输出至放大器ＡＭＰ；　ＡＭＰ，输出放大后的磁感应电压信号；　其特征在于，所述霍尔传感器还包括：　脉宽调制ＰＷＭ输出模块，接收ＡＭＰ放大后的磁感应电压信号，并输出脉宽与磁感应电压信号大小成比例的脉冲信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]