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.

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.

Такие магниты бывают? Где бы купить? С 2Т... на каком растоянии?

неправильно ты, дядя Федор, бутерброд ешь (с).

в спецификации указать максимально допустимую величину магнитного поля, внутрь поставить геркон на пару милиТесла поля, при срабатывании которого счётчик начинает считать с коэффициентом х10 или х100. ну вообщем раз в 10 больше чем возможное влияние магнита на показания.

Да. А показалось было, что человек серьёзным делом занят...

Тут подход обратный.. Сначала измеряется величина магнитного поля, а потом система принимает решение, что с этим делать. По крайне мере идею до меня донесли так.
Кто нибудь знает как распределяется величина постоянного магнитного поля от расстояния? Если магнит в своем полюсе имеет значение, допустим, 2Тл, то на расстоянии в 1 см, он будет меньше. Но вот насколько?


Да, да. А так все красиво начиналось..

Главу учебника физики по электромагнетизму Вам надо почитать. И прикинуть размеры и стоимость постоянного магнита, который в объеме счетчика сможет такие поля создавать ... Вопрос сам собой рассосется. От обычных магнитов жестяной экранчик спасет безо всякой электроники.

Так может время потратить на экранирование?

Правда? А у меня в памяти отложилось, что от переменных полей проводящий экран еще защищает,
но от постоянного магнитного поля защититься крайне проблемно.

от переменных полей защищает корень из произведения магнитной проницаемости и проводимости,
а от постоянных защищает просто магнитная проницаемость материала, отличная от единицы.

Защита от магнитного поля не нужна, надо поле замерить.
Попадаются статьи о магнитометрах на ДХК-0.5, с диапазоном 2Тл, но, как тут уже упоминалось, затем все это надо калибровать.

Конфигурация:
- ( 2 магнита NdFeB 52 20x20x10 на полюсах );
- дистанция между полюсами 5 см ( исходя из воможно малых размеров датчиков потока ).

Магнитное поле, внутри экрана толщиной 4мм, снижается с 1.4 Тл (на краях магнита) до 0.001 Тл по центру экранированного объема.
(без экранирования по центру полюсов - 0.2 Тл )
Необходимость в каких либо измерениях и fuzzy-logic контроллере отпадает сама собой.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Да у людей, похоже, задача не сделать,а деньги нано/сколково освоить, ну или инвестпрограмму от энергетиков. Не тратьте время.

Вот, молодец! Решил задачу!



Счетчики уже выпускаются и место под защитные экраны там не предусмотрены. Спасибо всем за советы.
Для себя решил делать на датчике Холла на вроде ДХК-0.5, только современнее. Полагаю, чувствительностью датчика можно поиграться изменяя ток через датчик Холла. Надеюсь, таким образом удастся сместить чувствительность в район единиц Тл. Правда, нужна будет калибровка. Отсюда такой вопрос. Можно взять магнит с известным параметром магнитной индукции и по нему калибровать поднося платы к магниту?

И хто ж вам дасть такой магнит? Найдете - скажите, я тоже хочу.

P.S.
Даю подсказку - кольца Гельмгольца в импульсном режиме.

Если для метрологии и денег есть много- то lakeshore http://www.lakeshore.com/products/Hall-Pro...es/default.aspx и их же гауссметры http://www.lakeshore.com/products/Gaussmet...ter-Models.aspx там же по соседству есть датчики холла безкорпусные, но за калибровку надо денежки платить. Или же самодельный или старосоветский ЯМР магнетометр использовать для калибровки холловских датчиков, выдранных хоть из мотора дисковода - в старых 5-дюймовых были 4-ногие датчики без всякой внутренней электроники, выглядили как транзисторы с 4 ногами.

даже если откалибровать удастся, у дешевых датчиков будет температурная заввисимость коэффициента под 0.1% на градус, без темростабилизации, во всём диапазоне температур +-40гр, никакая калибровка не поможет.
даже если калибровку делать и по температуре тоже, при термоциклировании оно всё равно будет уползать, хотя в 1% может и уложится.
измеряйте магнитное поле по ЯМР, получится очень инновационно
а какая вообще радость от того что счётчик электроэнергии знает в каком магнитном поле он находится? для чего это?

ТС думает, или ему сказали, что магнитное поле может затормозить вращающийся диск. Это правда, но...

2T еще может ЖК экран покосить (без последствий). Около торца 14 метрового 0.8 Т магнита экран ноутбука сносит, несмотря на shield весом тонн 400, наверное. Но вся техника в тысячах шкафов работает исправно, поэтому мне страдания топискстартера не очень понятны ....

http://silmag.ru/service

Из рекомендаций ясно, что тормозятся счетчики с механическими индикаторами, с ЖК - нет.

P.S.
Я бы такой дурью, как замер внешнего магнитного поля, даже не заморачивался.
Сделать замер энергии [не]переключения механики и проблема решена.
Этим же методом решается и обнаружение отказа механики от загрязнений и пр.

+1.

А зачем, всё-таки?
Если хотите дельного обсуждения, а не стёба, озвучьте задачу целиком. Решать нетривиальные вопросы, конечно, интересно, но когда выясняется, что они от того, что заказчик вместе с исполнителем прогуливали школьные уроки физики - становиться грустно...

А им без разницы - покупателя заставят заплатить за эти чубайсотехнологии.

Извиняюсь, что пропал..
Счетчики могут быть включены в систему АСКУЭ. Та, в свою очередь должна иметь возможность опросить счетчик по поводу воздействия на него магнитным полем. Чтобы систему сделать гибкой, то уровень магнитного поля не хотят задавать постоянной, возможно даже, пользователи АСКУЭ (какое нить предприятие, энергосбытовая компания и т.д.) сами будут устанавливать порог на принятия мер.

Как Вам такой вариант реализации на датчике Холла, пределы измерения которого ниже необходимого.. Берем магнитопровод и часть магнитного поля отводим туда, а часть на датчик Холла. Например, есть ДХ на +/-1,000Гн, а поле нужно измерить в пределах +/-20,000Гн. Тогда 19 частей отвести магнитопровод мимо датчика и лишь одну часть на датчик.

А в магнитопровод ( замкнутый или как ) как поле попадет?
И зачем чего-то куда-то отводить?
Так и конструкция у вас же готова?
Магнитное поле не бывает в [Гн]

Не замкнутый магнитопровод. Например, брусок на вроде параллелепипеда. А отводит предложил, потому что есть датчик на 1000Гаусс, а надо 20000Гаусс.
Да, с единицами напутал, не Гн, а Гауссы..
Конструкция готова, но есть место под плату с датчиком Холла.

Тогда не о чем говорить, потому что задачу заплатками не решить.

Извините - в школу.

поставте AD22151, постоянными магнитами налепленными на счётчик, поле больше чем 0.5Т внутри счётчика создать ну никак не получится.

Если автор темы занимается конструированием счетчиков электроэнергии и поставил холловский датчик тока для измерительно цепи (а иначе зачем ему вообще внимание на внешние поля обращать) то есть простое техническое и метрологическое решение проблемы- ставится последовательно ДВА одинаковых токовых датчика геометрически в противоположных направления и сравниваются результаты измерений. Для рассчета потребления берется среднее значение с двух датчиков, а дельта показаний двух датчиков говорит о величине внешнего магнитного поля- если дельта (относительная) превысила порог, регистрируем вмешательство внешних полей.
Кто про измерение малых полей спрашивал (пост пропал)? Гуглите вибрационный магнетометр с синхронным детектированием. Т.е мелкая катушка вибрирует в измеряемом поле и наведенная ЭДС детектируется синхронно с частотой дрожания.

Пост переехал в новую тему.
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=121998

Это то, что я предлагал - магнитный шунт.


А это печально, конечно. Ибо паранойя на уровне АСКУЭ.... Такими полями, какие Вы хотите мерить, может воздействовать на счётчик либо маньяк-террорист, либо какой-нибудь синхрофазотрон... На кой это нужно - "опрашивать счётчики на предмет..."? Вычислять злоумышленников, расхищающих энергию торсионными сверхмощными полями? Во всём мире эту проблему давно решили и дурью не маются. А у нас, как водится, завсегда свой путь...

Вообще-то, это рекомндации специалистов фирмы MAXIM. Полагаю, Вы и эту фирму имеете ввиду, говоря про весь мир.
Вот статья на эту тему, кому интересно... http://kit-e.ru/articles/circuit/2013_3_142.php
Зачем, так уверенно, что-то утверждать, если не владеть темой?


Да, магнитный шунт, видимо, может стать тем звеном, которое поможет реализовать тот самый датчик.


Непосредственно, сами счетчики я не разрабатываю.
Датчик Холла не будет ставиться в измерительную цепь. А идея с двумя токовыми датчиками мне очень понравилась!


Я помню, Вы упоминали, про AD22151. В даташите линейность приведена только до 0.06Т. Хотя с магнитным шунтом все должно стать проще. Теперь надо понять как магнитный шунт влияет на приведенное магнитное поле, как распределяет через себя магнитное поле..

из статьи:
Измерения выполнялись с помощью токового трансформатора на 200А и испытательного магнита PTB размерами 75×50×25мм с остаточной намагниченностью 1200мТл, который располагался на расстоянии 30мм от токового трансформатора.
Как владеющий темой, вы, наверное, понимаете что магнит 75×50×25мм на расстоянии 30мм создаёт поле не больше сотни мТ, и поэтому начиная с первой страницы вам пытаются объяснить ненужность измерения полей до 2Т тем более с процентной точностью.

Да нет там никаких рекомендаций специалистов фирмы MAXIM. А есть статья некоего товарища, который озаботился проблемой:
Я же говорю - паранойя. Но ещё не в критической стадии:

А Вы её раздуваете до 2Т, превращая банальный счётчик в нехилый магнитометр. Ну, и кому это надо? Для лаборатории такой прибор ещё имеет смысл, чтобы испытывать готовые счётчики на устойчивость к магнитным полям и искать методы защиты. После того, как решение найдено, нет смысла встраивать в каждый счётчик датчики поля.
Это может прийти в голову только тому, кто не стремиться устранить проблему, а не считаясь с затратыми, жаждет ловить потенциальных нарушителей за руку. И следующим этапом должно быть встраивание в счётчик видеорегистратора...

Ну, сначала бы Гауссы от Генри и Тесла научиться отличать, а там и ...

С Новым Годом, коллеги и единомышленники!
Надеюсь, Все Вы хорошо поработали в прошлом году и хорошо встретили Новый!

Я как то уже задавал подобный вопрос, на счет того как затухает магнитное поле от расстояния, но меня послали в школу Измерения мТ, конечно упрощает разработку. Тут еще придется правильно разместить датчик Холла. Если датчик Холла будет расположен между токовыми трансформаторами, то, полагаю, магнитное поле пойдет по пути наименьшего сопротивления, т.е. через ферромагнитные сердечники трансформаторов и мимо датчика Холла. Спасибо тебе _pv за советы.


Понятно ведь, что Генри это было опечатка.. Не будем опускаться до оскорблений. Тем более это не подобает делать Модератору.