Ionescu D. Emil 431 F

Proiect BSAD

Tema proiectului: Sa se proiecteze un sistem care sa masoare turatia folosind un ATS665LSG si teoria referitoare la traductoarele si efectul Hall.

Bibliografie: www.allegromicro.com

ATS665LSG

Proprietati:

Descriere:

ATS665LSG este o configuratie optimizata bazata pe un circuit integrat Hall/magnet implementat sub forma unui modul usor de utilizat si reprezinta o solutie pentru aplicatiile digitale care folosesc senzori pentru a masura diferite caracteristici. Este alegerea ideala cand sunt necesare o temporizare exacta shi un grad mare de solicitare datorat repetarii intense a masuratorii. Modulul incorporeaza un circuit original de auto-calibrare care anuleaza efectul lipsei de aer, al temperaturii ambiente. Auto-calibrarea la pornire asigura performanta pe toata durata vietii senzorului. ATS66LSG are un pin colector deschis de iesire pentru interconectarea digitala directa fara a mai fi nevoie de o prelucrare ulterioara a semnalului. Circuitul integrat incorporeaza un senzor dual bazat pe efectul Hall si prelucrare de semnal care isi modifca valoarea in functie de diferitele semnale magnetice primite de la o sursa ferica. Contine un circuit digital sofisticat pentru a elimina efectele nedorite si pentru a obtine operatii zero-speed adevarate. Procesarea digitala a semnalului analogic asigura performanta zero-speed indiferenta de lipsa de aer si mai ofera o adaptare dinamica a performantei aparatului la conditiile tipice de functionare gasite in aplicatii de automotivare deci are o sensibilitate la vibratii redusa. Rezolutia inalta este folosita.

 

Caracteristici:

    • Pinul 1: Alimentare
    • Pinul 2: Iesire
    • Pinul 3: Test
    • Pinul 4: Masa

VCC = 26,5 V - alimentarea

VRCC = - 18 V – voltajul invers de alimentare

VOUT = 26,5 V – output off voltage

VROUT = - 18 V – voltajul invers de la iesire

IOUT = 20 mA – curentul continuu de la iesire

IROUT = - 50 mA – curentul invers de la iesire

PD = din grafic – puterea disipata

TA = - 40 … + 160 grade Celsius – temperatura de operare

TJ = 170 grade Celsius – temperatura jonctiunii*continue

TJM = 185 grade Celsius – temperatura jonctiunii*100 de ore

TS = 170 grade Celsius – temperatura de stocare

Diagrama functionala

 

Vom programa folosind un ATtiny26

 

AtTiny2 este un micro-controller CMOS pe 8 biti de putere mica bazat pe arhitectura AVR RISC imbunatatita. Executand instructiuni puternice intr-un singul ciclu de ceas, micro-controller-ul ajunge la 1 MIPS pe Mhz lasand designer-ul sistemului sa optimizeze consumul de putere in legatura cu puterea de procesare. Structura de baza a unui AVR combina un set de instructiuni cu 32 de registri care pot fi folositi la indeplinirea diferitor scopuri. Acesti 32 de registri sunt conectati direct la Unitatea Aritmetico-Logica, lasand ca doi registri independenti sa fi accesati intr-o singura instructiune executata intr-un ciclu de ceas. Arhitectura rezultata este mult mai eficienta din punctul de vedere al codului si cam de zece ori mai rapida decat micro-controller-ele CISC obisnuite. ATtiny26 are o inalta precizie ADC cu pana la 11 canale cu o singura terminatie si 8 canale diferentiale . Acesta mai are si o interfata seriala universala care permite implementarea software a interfatei TWI ( Two Wire Serial Interface ) sau a interfatei SM-bus. Cu cei 2k de memorie Flash, 128 bytes Eprom, 128 bytes de SRAM, cu pana la 16 linii de intrerupere care pot fi folosite la orice task, doua numaratoare pe 8 biti si multe altele, ATtiny26 reprezinta o alegere bunam, fiind contruit folosind tehnologia ATMEL a memoriei de inalta densitatate si ne-volatila.

 

 

Pinii

Vcc – alimentarea

GND – Digital Ground Pin

AVCC – alimentarea pentru portul A

XTAL1 – intrarea pentru invesarea amplificatorului oscilant si intrarea pentru ceasul intern al circuitului operational

XTAL2 – iesirea de la amplificatorul inversor oscilant

 

Determinarea Directiei

 

 

Design-ul senzorilor consta intr-o schema compusa din doi senzori diferentiali bazati pe efectul Hall, conectate cu o distanta intre ele de 1.1 mm ca in figura. Aceasta presupune ca distanta pe cealalta coordonata sa fie de 2.2 mm.

Sistemul de procesare a semanlului trebuie sa contina trei subsisteme : procesarea directiei, procesarea pozitiei si procesarea semnalului de iesire. Detectia directiei implica iesirile ambilor senzori , si transmite directia la procesarea de la iesire si la procesarea pozitiei. Procesarea pozitiei implica un iesirea unui singur senzor si are nevoie de semnalul de directie pentru ca defapt senzorul detecteaza marginile dintilor unei roti ferice si nu dintii in sine.

 

 

 

Cu privire la tzinta, orientarea ansamblului de senzori este critica. Cand acesta este amplasat peste un mecanism grosimea dintelui sesizat trebuie sa fie compatibil atat cu dimensiunile ansamblului senzor-senzor dar trebuie sa si asigure ca elementele Hall din fiecare senzor nu depashesc marginea dintelui.

 

Latimea ideala a dintilor trebuie sa fie mai mare sau egala ca distanta dintre cele doua aparate hall din aparatul diferential. De exemplu, daca distanta dintre elemente intr-un anumit aparat este de 2.2 mm, latimea dintelui trebuie sa fie cel puti 2.2 mm. Adancimea depinde de ceea ce trebuie sa efectueze intr-un ciclu de rotatie pentru indeplinirea aplicatiei.

Efectul Hall

 

Vom considera un semiconductor omogen, de forma paralelipipedica, prin care trece un curent electric, asa cum este aratat in figura1. Diferenta de potential intre punctele A si B, situate in acelasi plan perpendicular pe liniile de curent (suprafata echipotentiala), este nula in absenta campului magnetic constant, H. Daca exista un camp magnetic, perpendicular pe directia curentului, intre punctele A si B apare o diferenta de potential; acest fenomen se numeste efect Hall, iar diferenta de potential care exista intre punctele Asi B, tensiune Hall.

Pentru a vedea mecanismul de aparitie si modul in care depinde aceasta tensiune de intensitatea curentului care trece prin proba, marimea campului magnetic si dimensiunile probei, vom considera miscarea unei sarcini electrice e, cu viteza v, in campul magnetic B. Asupra acestei sarcini va actiona forta Lorentz:

F = e v ´ B , "e" isi contine semnul (1)

 

 

Prin actiunea ei sarcinile, indiferent de semnul lor, vor fi deviate catre aceeeasi suprafata. Singura conditie care se cere indeplinita este ca sensul de miscare al sarcinilor sa fie compatibil cu sensul curentului ce trece prin proba. Deplasarea sarcinilor spre o suprafata modifica incarcarea electrica a acesteia conducand la aparitia unei diferente de incarcare electrica intre suprafetele SA si SB.

In interiorul probei ia nastere un camp electric EH care genereaza o forta contrara fortei Lorentz. Astfel dupa o incarcare electrica suficienta a suprafetelor SA si SB, restul purtatorilor trec nedeviati prin proba. Scriind aceasta egalitate dintre forta generata de incarcarea electrica a suprafetelor si forta Lorentz:

e E H = e v ´ B (2)

si cunoscand legatura care exista intre densitatea de curent, viteza purtatorilor si concentratie:

j = e n v

obtinem:

n EH = j ´ B /e (3)

Luand in considerare dimensiunile probei asa cum sunt indicate in figura 1, pentru tensiunea Hall se obtine:

UH = RH × I× B/g , unde RH =1/ne (4)

Din aceasta expresie se vede ca semnul diferentei de potential depinde de semnul purtatorilor liberi, pentru conductie de electroni RH <0, iar pentru conductie de goluri RH >0. Cunoscand constanta Hall RH se poate determina concentratia purtatorilor de curent.

Totusi in obtinerea relatiei (4) consideratiile simple pe care le-am folosit nu au permis luarea in considerare a caracterului statistic al vitezelor purtatorilor de curent precum si a mecanismelor de imprastiere. In cele ce urmeaza, vom schita, numai, obtinerea coeficientului Hall, cu ajutorul ecuatiei cinetice Boltzman, indicand pentru completare, lucrarea [1]. Ecuatia cinetica Boltzman permite determinarea, in anumite conditii, a corectiei la functia de distributie de echilibru, fenomenele de neechilibru termodinamic putand fi descrise de acest termen corectiv. Pentru un semiconductor cu suprafete energetice sferice si in cazul ciocnirilor elestice, ecuatia de transport are o forma relativ simpla, permitand gasirea cu usurinta a corectiei la functia de distributie. Cu acest termen, pentru fenomenele galvano-magnetice: E ^ H, ? T=0, ? F=0, obtinem ecuatiile pentru componentele curent:

Deoarece campurile magnetice la care lucram sunt astfel incat verifica ingalitatea ??H <<1, aceasta fiind conditia de camp mic pentru efectul Hall, dezvoltand in serie si pastrind termenii adecvati, obtinem:

RH = (1/nec)×<t2>/<t>2 (8)

Remarcam aparitia factorului corectiv f=<t2>/<t>2, spre deosebire de expresia obtinuta prin consideratii simple; cum intotdeauna exista ingalitatea <t2> > <t>2, acest factor corectiv este mai mare ca 1. Uzand de diferite dependente de energie pentru timpul de relaxare [1], putem gasi, functie de mecanismul de imprastiere care predomina, factorul corectiv. Astfel, la temperaturi inalte, f=3p /8 iar pentru cele joase f=1,93.

Cunoscand, pentru una si aceeasi proba, constanta Hall RH si conductibilitatea s , in cazul in care exista un singur tip de purtatori care participa la conductie, se poate gasi mobilitatea purtatorilor de curent:

mH =s R (9)

Pentru semiconductorii cu conductie de ambele feluri, lucrurile sunt mai complicate, expresiile pentru coeficientul Hall si conductibilitate fiind:

s =nemn+ pemp

R=(1/e) [(pm2p– nm2n)/(pmp+ nmn)2]× [<t2>/<t>2] (10)

 

 

 

Divele Music
Celebritati feminine in lumea muzicii romanesti si internationala. Melodii celebre si clasice.
Piese Dezmembrari Auto
Cele mai multe anunturi cu piese auto din dezmembrari se gasesc aici pe AutoStrip.ro