Design of temperature compensation for Hall sensor
-
摘要: 霍尔传感器作为一种半导体器件,其灵敏度随着温度变化而产生漂移的特性,限制了其在高精度磁场测量场合的应用。传统的温度补偿方法虽然对温度变化的一次项进行了完全补偿,但是却引入了温度变化二次项的误差。因此,对于温度变化显著的高精度测量场合,传统温度补偿法将不再适用。设计了一种闭环反馈电路,通过温度传感器采集温度信号,与信号处理电路的最终输出信号进行运算后送回信号处理电路的输入端进行补偿,而并不是简单地将温度信号与霍尔信号的输入信号进行相加后送入信号处理电路。仿真分析结果表明,通过调节补偿电路的反馈比例系数与霍尔芯片温度漂移系数,可以完全补偿霍尔芯片的灵敏度漂移。因此,这种闭环补偿方法可以不引入与温度变化二次项有关的误差,消除因温度变化产生的漂移,不仅适用于霍尔传感器,也适用于其他会随着温度漂移的传感器。Abstract: Hall sensors sensitivity drift as temperature vibrates limits its applications in magnetic measurement field. Common temperature compensation techniques mainly offset drift caused by first order temperature variation and simultaneously neglect error caused by second order temperature variation. In this paper, a circuit design is proposed adopting temperature transducer output signal to offset temperature drift through closed-loop feedback. Temperature transducer output signal multiplied by final output signal from signal processing circuit is sent to input port of signal processing circuit. This is distinguished from universal method of adding temperature transducer output signal with input signal of Hall element and then sending it to input port of signal processing circuit .Theoretical analysis and simulation certify that error caused by temperature drift can be eliminated entirely through equalizing feedback factor K to thermal drift factor of Hall element. Therefore, by thermal drift compensation method of closed-loop feedback, first order and second order temperature variations can be compensated through adjusting feedback coefficient. And this method can be applied to other transducers concerning thermal drift.
-
Key words:
- Hall sensor /
- temperature drift /
- magnetic field measurement /
- closed-loop feedback
期刊类型引用(11)
1. 范伟欣,李开成,陈浩,肖贤贵,陈西亚. 基于TMR传感器阵列与数值积分的电流测量技术研究. 电测与仪表. 2024(05): 204-211 . 百度学术
2. 刘国锋,李丙涛,陈东旭,陆春光. 基于开口式霍尔传感器的高精度直流计量技术研究与实现. 电测与仪表. 2024(12): 185-193 . 百度学术
3. 王兰雨,陈红梅,张昊哲. 适用于霍尔电流传感器的温漂补偿电路设计. 电子测量与仪器学报. 2023(09): 8-15 . 百度学术
4. 王庆欢,李菊萍,刘家豪,周俊. 开环霍尔电流传感器输出不对称问题研究. 电子设计工程. 2022(01): 85-89 . 百度学术
5. 杨文,靳鸿,杨春迪,张晶,亢玮冬. 压阻式加速度传感器温度补偿电路的设计. 现代电子技术. 2022(08): 18-24 . 百度学术
6. 李雪洋,李岩松,刘君. 对称式闭环霍尔电流传感器研究与设计. 电子测量与仪器学报. 2022(08): 69-76 . 百度学术
7. 王东兴,朱燕燕,周力任,李瑞,武万锋,胡志敏. 磁调制DCCT温漂相关因素灰色关联分析. 强激光与粒子束. 2021(03): 74-81 . 本站查看
8. 马博华,周磊. 交互空间下智能家居实时监控的激光报警传感器设计. 激光杂志. 2019(08): 137-141 . 百度学术
9. 王诗月,刘明光,王圣昆,韩婉娇,齐飞. 面向GIC的巨磁阻电流传感器的特性研究. 中国科学:技术科学. 2018(01): 67-78 . 百度学术
10. 戴成梅,贺娅莉. 圆形直流线圈周围磁力线的测量电路设计. 周口师范学院学报. 2018(02): 49-53 . 百度学术
11. 孙汇阳. 一种基于霍尔传感器的自行车测速仪. 福建电脑. 2018(12): 140 . 百度学术
其他类型引用(13)
-

计量
- 文章访问数: 2157
- HTML全文浏览量: 435
- PDF下载量: 540
- 被引次数: 24