Есть необходимость в разработке датчика магнитного поля сильных магнитов (до 2Тл = 20000 Гаусс). Выход аналоговый, т.е. изменение выходного напряжения д.б. пропорционально приложенному магнитному полю. На рынке предлагаются магниторезистивные датчики (для слабых магнитных полей) и датчики на основе эффекта Холла. Есть датчик на основе эффекта Холла SS94A2C с диапазоном измеряемого магнитного поля +/- 1000 Гаусс, но это на порядок меньше необходимого, на складах в России в наличии не вижу, да и цена на него не маленькая. Может у кого есть свое видение как можно это реализовать?
Еще один момент. Как я понял, выходное напряжение датчика Холла будет выдавать правильное значение при направлении вектора магнитного поля строго перпендикулярно подложке датчика. И если магнит будет менять угол магнитного поля, то следует вносить поправку на этот угол. Если установить ортогонально (перпендикулярно друг другу) 3 датчика Холла, вычислить их значения, а затем вычислить произведение этих векторов (или как это называется), то можно сделать систему независимую от угла приложенного магнитного поля?

точность какая нужна?

Придерживаюсь пока точности порядка 1%. Но т.к. конкретных решений пока нет и не знаю какими усилиями всего этого добиться, то если этой точности будет достичь тяжело или дорого, то планку по точности буду снижать.

китайские http://www.hallsensors.de/Hall-IC.htm
но их калибровать даже для 1% пожалуй всё равно придётся
до 0.3..0.5Т есть AD22151.
в Петербурге где-то было какое-то производство датчиков Холла, несколько лет назад еще вроде бы полуживое, как сейчас - не знаю.
серьёзные датчики от metrolab, senis, fwbell, arepoc, стоят килобаксы, но есть сразу и 2-х 3-х мерные.

У нас использовали датчики отсюда http://sensorspb.ru/catalog/Preobrazovateli-Holla
Они были с паспортом в которой точные коэффициенты были вписаны.

Спасибо за помощь. Описание на отечественный датчик Холла ДХК-0.5А уж слишком короткое, параметры приведены только на значение тока 3мА, и на складах я вижу предложения 96 и 07 годов. Как то рискованно использовать эти датчики. А вот AD22151 может быть и сгодиться.
На счет трехосевого варианта датчика Холла, я правильно понимаю, тогда все равно как магнит подносить?

AD22151 до 0.5Т, а в даташите картинки линейности скромно нарисованы только до 0.06Т, так что там могут быть сюрпризы.
китайский CYSJ166A вроде вполне подходит если откалибровать есть чем, да и стоит 1$.

да, но не совсем, надо учесть что датчики измеряют не в одной и той же точке, да и выставить их ровно под 90градусов друг к другу не удастся.
это можно откалибровать, взять любое неоднородное поле, и померить его трехмерную карту, уравнения Максвелла запрещают компонентам поля быть какими попало, они связаны, divB=0, соответвенно по измерениям можно точно пересчитать реальные положения датчиков относительно друг друга.
и еще есть планарный эффект Холла, который тоже надо бы учесть. хотя если нужен 1% точности, то наверное, можно и не обращать на это внимания.

Да, действительно, графики для AD22151 приведены только до 0.06Т
Сравнивая характеристики CYSJ166A, полагаю, это чистый датчик без усилителя. Думаю, его не плохо напрямую подключить к сигма-дельта АЦП.
Но не вижу CYSJ166A на складах в России. Где их продают и на сколько надежны эти датчики?

Можно использовать любой доступный датчик как пороговый элемент и накладывать компенсирующее магнитное поле.
Читал статью, где вообще датчик был на герконе. Тем не менее, точность измерителя в слабых полях была неожиданно хорошей.

Сообщение отредактировал Белый дед - Dec 9 2013, 01:30

Для слабых полей идея хорошая. Но тут, наоборот, о сильных полях речь. Для этих случаев стоит подумать о магнитном шунте.

не, так не получится, для начала прикиньте какие нужны ампер*витки чтобы пару тесла создать хоть и в небольшом объёме, а потом силы которые на эту комперсирующую катушку будет действовать.
а у шунтов будет гистерезис, плюс их точно калибровать чем-то придётся, так что измеритель полей до 2Тесла всё равно понадобится.
сильные поля обычно измеряют либо через ЯМР если поле достаточно однородное и постоянное, получается точно, <1ppm, но дорого.
либо индукционными методами, перемещая/вращая небольшие катушки и интегрируя наведённое напряжение, или просто интегрируя напряжение на неподвижной катушке если поле меняется во времени. получается очень дешево и сердито, и никаких проблем с линейностями, но опять же есть сложность с пространственным разрешением:
1см катушка с площадью 1м^2 это 10000 витков. в 1м^2 изменение поля в 1Т за 1 сек наведет 1Вольт. плюс измеряется не абсолютная величина поля, а изменение потока через катушку что не всегда удобно.
Холлам без разницы однородность и стабильность поля, измеряют быстро и точечно (размеры чувствительной области обычно около 0.1mm), но зато есть проблемы с температурной стабильностью и линейностями в больших полях > 1T.
Я бы посоветовал на индукционные методы измерения повнимательнее посмотреть.


по поводу качества: это китайские датчики по 1$ за штуку.
но для 1% возможно сгодятся, купить вроде можно прямо у производителя минимальный заказ от 10EUR.

А где Вам нужно измерять поле, с какой скоростью.... и т.д.... и зачем?

Использовать в счетчиках электроэнергии.. Точно про скорость сказать не могу, но полагаю, показания с датчиков снимать с частотой 1..100 Гц. На стадии отладки видно будет. Все это делается для устранения влияния магнитных полей на счетчики. Чтобы показания не искажались.

А откуда в этих счетчиках такие поля?

Компенсирующие катушки не подойдут, т. к. они там свое поле создавать будут, с которым, вообщем-то и идет борьба, плюс дополнительное потребление на создание этого поля. Идея с недорогими датчиками Холла очень заманчива, найти бы их еще под свои нужды. Странно, что кроме китайского производителя с датчиками Холла CYSJ106C, CYSJ166A, CYSJ362A, CYTHS124 на 2 и 3 Тл, найти аналогичные датчики других производителей не удается. Может у Холла есть проблемы на больших значениях поля?
Нужно ли делать датчик трехосный или одним датчиком Холла обойтись можно? Я к чему это. Если магнит поднести не перпендикулярно к подложке датчика Холла, а вдоль (т.е. магнитное поле будет совпадать с направлением тока проходящим через датчик Холла), то датчик как то на это отреагирует?


Вроде как сейчас стало модно устанавливать очень сильные магниты рядом со счетчиком.