System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种霍尔传感器温度补偿电路及方法技术_技高网

一种霍尔传感器温度补偿电路及方法技术

技术编号:40837667 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-01 15:03
本申请提供一种霍尔传感器温度补偿电路及方法,该电路通过采样模块的温敏电阻将温度转化为电压信号,得到采样电压,控制模块根据采样电压及反馈电压产生第一控制信号及第二控制信号,补偿模块根据第一控制信号及第二控制信号将霍尔传感器的驱动电压调节为对应温度下的目标驱动电压,并对驱动电压进行采样,得到反馈电压,驱动放大模块通过对应温度下的目标驱动电压驱动霍尔传感器,并放大霍尔传感器的输出电压,以使对应温度下的基准电压稳定为目标基准电压。本申请根据采样电压确定对应温度下的目标驱动电压,快速调节霍尔传感器的驱动电压,实现温度补偿,适应范围广泛,可应用于低功耗便携式传感器,确保温度补偿精度较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器,尤其涉及一种霍尔传感器温度补偿电路及方法


技术介绍

1、霍尔传感器是基于一些半导体材料对磁场的霍尔效应制成的一种传感器,实现电-磁-电转换,一般被用来测量磁场或电流的变化,常使用在位移和转速等非接触式检测领域。但霍尔传感器中的半导体材料性能会受温度影响,其霍尔系数及器件的等效输入输出阻抗都会随温度发生变化,成为影响霍尔传感器输出精度的主要因素。目前对霍尔输出进行温度补偿方法有很多,从信号回路上可分为开环式和闭环式,从信号处理可分为模拟式和数字式。在相关技术中,在对霍尔传感器的温度补偿中,传统的温度补偿结构设计复杂,实际应用中,调整步骤繁琐,在一些低功耗便携式传感器中,常规的温度补偿电路的精度欠佳,存在补偿偏差,生产成本较高。

2、因此,如何提供一种高精度且可应用于低功耗霍尔传感器的温度补偿电路,是目前亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术提供一种霍尔传感器温度补偿电路及方法,以解决上述技术问题。

2、为达到上述目的及其他相关目的,本申请提供的技术方案如下所示。

3、本申请提供一种霍尔传感器温度补偿电路,包括:

4、采样模块,通过温敏电阻对温度进行采样,得到采样电压;

5、控制模块,接采样电压及反馈电压,基于采样电压及反馈电压产生第一控制信号及第二控制信号;

6、补偿模块,接第一控制信号及第二控制信号,根据第一控制信号和第二控制信号对霍尔传感器的驱动电压进行补偿调节,并对驱动电压进行采样,得到反馈电压;

7、驱动放大模块,接驱动电压,通过驱动电压对霍尔传感器进行驱动,并将霍尔传感器的输出电压进行放大处理,得到基准电压;

8、其中,补偿模块根据第一控制信号和第二控制信号将驱动电压调节为对应温度下的目标驱动电压,以使对应温度下的基准电压稳定为目标基准电压。

9、可选地,采样模块包括温敏电阻、第一电阻、第一电容、第二电容,第一电阻的一端接第一电源电压,第一电阻的另一端经串接的温敏电阻后接地,第一电容的一端接第一电源电压,第一电容的另一端接地,第二电容的一端接第一电阻的另一端,第二电容的另一端接地,其中,第一电阻的另一端输出采样电压。

10、可选地,补偿模块包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容及第一运算放大器,第一二极管的阴极经串接的第二电阻后接第一运算放大器的反相输入端,第一二极管的阴极还接第二二极管的阳极,第一运算放大器的反相输入端还经串接的第三电容后接地,第一运算放大器的反相输入端还经串接的第五电容后接第一运算放大器的输出端,第三电阻的一端接第二电源电压,第三电阻的另一端经串接的第四电阻后接地,第三电阻的另一端还接第一运算放大器的同相输入端,第三电阻的另一端还经串接的第四电容后接地,第一运算放大器的地端接地,第一运算放大器的电源端接第二电源电压,第一运算放大器的电源端还经串接的第六电容后接地,第一运算放大器的输出端还经依次串接的第五电阻、第七电容后接地,其中,第一二极管的阳极接第一控制信号,第二二极管的阴极接第二控制信号,第一运算放大器的输出端对外输出驱动电压,第五电阻与第七电容的公共端输出反馈电压。

11、可选地,驱动放大模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容及第二运算放大器,第六电阻的一端接第二电源电压,第六电阻的另一端接第七电阻的一端,第六电阻的另一端还接霍尔传感器的电源端,霍尔传感器的地端经串接的第八电阻后接地,霍尔传感器的第一输出端经串接的第八电容后接地,霍尔传感器的第一输出端还经串接的第九电阻后接第二运算放大器的反相输入端,第二运算放大器的反相输入端还经串接的第十三电阻后接第二运算放大器的输出端,第十电容与第十三电阻并联,霍尔传感器的第二输出端经串接的第九电容后接地,霍尔传感器的第二输出端还经串接的第十电阻后接第二运算放大器的同相输入端,第十一电阻的一端接第二电源电压,第十一电阻的另一端经串接的第十二电阻后接地,第十一电阻的另一端还接第二运算放大器的同相输入端,第二运算放大器的电源端接第二电源电压,第二运算放大器的电源端还经串接的第十二电容后接地,第十一电容的一端接第二运算放大器的同相输入端,第十一电容的另一端接第二运算放大器的地端,第二运算放大器的地端接地,其中,第七电阻的另一端接驱动电压,第二运算放大器的输出端输出基准电压。

12、可选地,控制模块包括模数转换单元、运算单元及存储单元,模数转换单元对采样电压进行模数转换,得到实时温度,存储单元中存储有温度测试标定表,温度测试标定表由不同温度与对应温度下的目标驱动电压的映射关系组成。

13、可选地,运算单元获取实时温度并根据温度测试标定表获取实时温度下的目标驱动电压,基于反馈电压获取驱动电压的实时电压,通过第一控制信号和第二控制信号将驱动电压的实时电压调节为目标驱动电压。

14、本申请还提供一种霍尔传感器温度补偿方法,该方法应用于如前所描述的霍尔传感器温度补偿电路,包括:

15、通过采样模块对温度进行采样,得到采样电压;

16、控制模块根据采样电压和反馈电压产生第一控制信号及第二控制信号;

17、补偿模块根据第一控制信号和第二控制信号对驱动电压进行补偿调节,将驱动电压调节为对应温度下的目标驱动电压,并对驱动电压进行采样,得到反馈电压;

18、驱动放大模块通过调节后的驱动电压对霍尔传感器进行驱动,并将霍尔传感器的输出电压进行放大,以使对应温度下的基准电压稳定为目标基准电压。

19、可选地,霍尔传感器温度补偿方法还包括:将霍尔传感器温度补偿电路的温度调节为基准温度,并获取基准温度下的基准电压,作为目标基准电压;在预设温度范围内,按照预设步进调节霍尔传感器温度补偿电路的温度,通过第一控制信号及第二控制信号对驱动电压进行调节,将对应温度下的基准电压调节为目标基准电压,并获取对应温度下的驱动电压,作为对应温度的目标驱动电压;基于不同温度及对应的目标驱动电压之间的映射关系,建立温度测试标定的表并将温度测试标定表存入存储单元。

20、可选地,基于采样电压获取霍尔传感器温度补偿电路的实时温度,并基于温度测试标定表获取实时温度下的目标驱动电压;基于反馈电压获取驱动电压的实时电压,根据驱动电压的实时电压及目标驱动电压控制第一控制信号的电平及第二控制信号的电平;通过第一控制信号及第二控制信号对驱动电压的实时电压进行增加或减小调节,直至驱动电压的实时电压等于目标驱动电压,以使实时温度下基准电压稳定为目标基准电压。

21、本申请提供一种霍尔传感器温度补偿电路及方法,该电路包括:采样模块、控制模块、补偿模块及驱动放大模块,通过采样模块的温敏电阻将温度转化为电压信号,得到采样电压,控制模块根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,采样模块包括温敏电阻、第一电阻、第一电容、第二电容,第一电阻的一端接第一电源电压,第一电阻的另一端经串接的温敏电阻后接地,第一电容的一端接第一电源电压,第一电容的另一端接地,第二电容的一端接第一电阻的另一端,第二电容的另一端接地,其中,第一电阻的另一端输出采样电压。

3.根据权利要求1所述的霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,补偿模块包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容及第一运算放大器,第一二极管的阴极经串接的第二电阻后接第一运算放大器的反相输入端,第一二极管的阴极还接第二二极管的阳极,第一运算放大器的反相输入端还经串接的第三电容后接地,第一运算放大器的反相输入端还经串接的第五电容后接第一运算放大器的输出端,第三电阻的一端接第二电源电压,第三电阻的另一端经串接的第四电阻后接地,第三电阻的另一端还接第一运算放大器的同相输入端,第三电阻的另一端还经串接的第四电容后接地,第一运算放大器的地端接地,第一运算放大器的电源端接第二电源电压,第一运算放大器的电源端还经串接的第六电容后接地,第一运算放大器的输出端还经依次串接的第五电阻、第七电容后接地,其中,第一二极管的阳极接第一控制信号,第二二极管的阴极接第二控制信号,第一运算放大器的输出端对外输出驱动电压,第五电阻与第七电容的公共端输出反馈电压。

4.根据权利要求3所述的霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,驱动放大模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容及第二运算放大器,第六电阻的一端接第二电源电压,第六电阻的另一端接第七电阻的一端,第六电阻的另一端还接霍尔传感器的电源端,霍尔传感器的地端经串接的第八电阻后接地,霍尔传感器的第一输出端经串接的第八电容后接地,霍尔传感器的第一输出端还经串接的第九电阻后接第二运算放大器的反相输入端,第二运算放大器的反相输入端还经串接第十三电阻后接第二运算放大器的输出端,第十电容与第十三电阻并联,霍尔传感器的第二输出端经串接的第九电容后接地,霍尔传感器的第二输出端还串接的第十电阻后接第二运算放大器的同相输入端,第十一电阻的一端接第二电源电压,第十一电阻的另一端经串接的第十二电阻后接地,第十一电阻的另一端还接第二运算放大器的同相输入端,第二运算放大器的电源端接第二电源电压,第二运算放大器的电源端还经串接的第十二电容后接地,第十一电容的一端接第二运算放大器的同相输入端,第十一电容的另一端接第二运算放大器的地端,第二运算放大器的地端接地,其中,第七电阻的另一端接驱动电压,第二运算放大器的输出端输出基准电压。

5.根据权利要求1所述的霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,控制模块包括模数转换单元、运算单元及存储单元,模数转换单元对采样电压进行模数转换,得到实时温度,存储单元中存储有温度测试标定表,温度测试标定表由不同温度与对应温度下的目标驱动电压的映射关系组成。

6.根据权利要求5所述的霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,运算单元获取实时温度并根据温度测试标定表获取实时温度下的目标驱动电压,基于反馈电压获取驱动电压的实时电压,通过第一控制信号和第二控制信号将驱动电压的实时电压调节为目标驱动电压。

7.一种霍尔传感器温度补偿方法,其特征在于,应用于如权利要求1-6所述的霍尔传感器温度补偿电路,包括:

8.根据权利要求7所述的霍尔传感器温度补偿方法,其特征在于,霍尔传感器温度补偿方法还包括:

9.根据权利要求8所述的霍尔传感器温度补偿方法,其特征在于,霍尔传感器温度补偿方法的调整步骤,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,采样模块包括温敏电阻、第一电阻、第一电容、第二电容,第一电阻的一端接第一电源电压,第一电阻的另一端经串接的温敏电阻后接地,第一电容的一端接第一电源电压,第一电容的另一端接地,第二电容的一端接第一电阻的另一端,第二电容的另一端接地,其中,第一电阻的另一端输出采样电压。

3.根据权利要求1所述的霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,补偿模块包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容及第一运算放大器,第一二极管的阴极经串接的第二电阻后接第一运算放大器的反相输入端,第一二极管的阴极还接第二二极管的阳极,第一运算放大器的反相输入端还经串接的第三电容后接地,第一运算放大器的反相输入端还经串接的第五电容后接第一运算放大器的输出端,第三电阻的一端接第二电源电压,第三电阻的另一端经串接的第四电阻后接地,第三电阻的另一端还接第一运算放大器的同相输入端,第三电阻的另一端还经串接的第四电容后接地,第一运算放大器的地端接地,第一运算放大器的电源端接第二电源电压,第一运算放大器的电源端还经串接的第六电容后接地,第一运算放大器的输出端还经依次串接的第五电阻、第七电容后接地,其中,第一二极管的阳极接第一控制信号,第二二极管的阴极接第二控制信号,第一运算放大器的输出端对外输出驱动电压,第五电阻与第七电容的公共端输出反馈电压。

4.根据权利要求3所述的霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于,驱动放大模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容及第二运算放大器,第六电阻的一端接第二电源电压,第六电阻的另一端接第七电阻的一端,第六电阻的另一端还...

【专利技术属性】
技术研发人员:张云福谭浩张健宋文文
申请(专利权)人:重庆川仪调节阀有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1