Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Магнитный датчик
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
Страницы: 1, 2, 3
jam
Цитата(andreichk @ Apr 5 2009, 19:52) *
2 магнита на один датчик?

Нет , два датчика на один магнит...
andreichk
Цитата(jam @ Apr 5 2009, 17:54) *
Нет , два датчика на один магнит...
оно так и есть сейчас
jam
Цитата(andreichk @ Apr 5 2009, 19:55) *
оно так и есть сейчас

А далеко датчики от магтита стоят? Можно ли их поставить вместе? Какова причина прогиба вналчале оранжевой линии? Можно ли считать ступеньку в синей линии ответом на изменение условий в оранжевой? - Попробуйте капнуть ацетоном на магнит, на датчик. Я думаю результат будет...
andreichk
Цитата(jam @ Apr 5 2009, 18:03) *
А далеко датчики от магтита стоят? Можно ли их поставить вместе? Какова причина прогиба вналчале оранжевой линии? Можно ли считать ступеньку в синей линии ответом на изменение условий в оранжевой? - Попробуйте капнуть ацетоном на магнит, на датчик. Я думаю результат будет...

на последнем графике магнит находился в 3мм от датчиков.
vvs157
Цитата(jam @ Apr 5 2009, 16:03) *
Сдаётся мне потеряется - магнит как и всё остальное при комнатной тепмературе соответственно шумит, особенно при изменении условий среды - происходит перестройка доменов.
Какая перестройка доменов в постоянном магните? Он уже намагничен практически до насыщения. Шуметь за счет перестройки доменной структуры могут окружающие ферромагнитные предметы, но уловить такой шум - очень непросто
jam
Цитата(vvs157 @ Apr 5 2009, 20:15) *
Какая перестройка доменов в постоянном магните? Он уже намагничен практически до насыщения. Шуметь за счет перестройки доменной структуры могут окружающие ферромагнитные предметы, но уловить такой шум - очень непросто

А что мешает им в постоянном магните перестраиваться? А как феррит в катушке шумит ступеньками увидеть не сложно, достаточно изменять внешнее поле.
xemul
Цитата(CombaSoft @ Apr 5 2009, 19:46) *
Вопрос такой - верно, ли что если питать датчик Холла стабилизированным током, то зависимость между его выходным напряжением(разбалансом моста) и температурой будет линейным ? Будет ли эта зависимость линейной при питании без стабилизации тока - например сразу от 7805 ?

KMZ10C - мост из магниторезисторов. Датчик Холла магниторезистору слегка ортогонален.
В даташите на KMZ10C указаны (при Tamb =25 °C; Hx = 3 kA/m; VCC = 5 V):
S Sensitivity 1..2 (mV/V)/(kA/m)
TCVO Temperature coefficient of output voltage −0.15 %/K (при питании моста током 3 мА)
Rbridge 1..1.8 кОм
TCRbridge 0.35 %/K
По этим параметрам пожно попробовать придумать схему, позволяющую выполнить термокомпенсацию результата измерения.
Калибровка обязательна для чувствительности.
Повторяемость TCVO (суть - температурный коэффициент чувствительности) и TCRbridge (и их соответствие приведенным значениям), боюсь, придется выяснять экспериментально.
В целом, точность представления параметров в даташите позволяет утверждать, что производитель не предполагал использование этих датчиков в системах с точностью измерения лучше 1%.
Цитата
Немного мыслей вслух :
Похоже, проще взять всю систему (магнит, схема), поместить в термостат и прогнать в диапазоне -30...+30 - так сразу засечем и температурную зависимоть датчика и магнита в возможные температурные зависимости самой схемы, вобщем
увидим поведение всей системы вцелом.

Если сделаете несколько прогонов одной системы, то сможете увидеть разброс ее поведения.
Если сделаете еще несколько прогонов еще нескольких систем, то сможете увидеть разброс поведения идеи в целом.
Цитата
НасИчет экспоненциального графика, приведенного несколькими страницами выше - верно я понимаю - при линейной зависимости меж выходным напряжением с датчика и его температурой на графике я фактически наблюдал график изменения температуры датчика ? - т.е. когда он был охлажден до -16 и помещен в комнату с температурой +20, то в первое время он стал быстро нагреваться, скорость нагрева падала пропорционально разнице между температурой датчика и окружаещего воздуха ?

Угу.
Цитата
Что до самой температурной компенсации - лучше бы ее сделать аппаратно, а не программно, иначе "съедается" динамический диапазон значений с датчика.

Какой смысл Вы вкладываете во фразу "динамический диапазон значений с датчика"?
Предположим, скомпенсировали температуру в 0, но в результатах измерений наблюдаются шумы и какие-то скачки неизвестной природы на 8 младших битов из 16. Что в данном случае считать динамическим диапазоном? Ранее поминавшееся изменение на выходе АЦП от почти 0 до почти 2^16?
vvs157
Цитата(jam @ Apr 5 2009, 19:19) *
А что мешает им в постоянном магните перестраиваться? А как феррит в катушке шумит ступеньками увидеть не сложно, достаточно изменять внешнее поле.
Вы очень удивитесь - но постоянный магнит - это один большой домен. Феррит в катушке - это магнитомягкий материал, в котором в внешнем поле происходит перестроение магнитной доменной структуры. Если бы в постояянном магните были бы домены - то он бы не был постоянным магнитом.
andreichk
последний график у меня вот такой получился, без магнита.Шум в пределах 20-25 попугаев.Дрейф наблюдается только ,если магнит находится около датчиков.Короче от него все проблемы, не знаю как устранить.....
domowoj
"Шум в пределах 20-25 попугаев"
Это почти 5 разрядов из ваших 16ти.
andreichk
Цитата(domowoj @ Apr 6 2009, 03:23) *
"Шум в пределах 20-25 попугаев"
Это почти 5 разрядов из ваших 16ти.
так и есть, а что делать?
xemul
Цитата(andreichk @ Apr 6 2009, 10:54) *
так и есть, а что делать?

Попробовать определить источник шума, н-р, отключив датчик, или разделив питание цифры и аналога, или ...
Не могут ли скачкИ, наблюдаемые с магнитом, быть вызваны механикой (люфты, тряска)?
Дрейф, что с магнитом, что без магнита, имхо, имеет температурную природу. При питании датчика от источника напряжения TCVO = - 0.5 %/К. Если при H = 0 АЦП показывает пол-шкалы, каждый градус вызовет уползание на TCVO * (NADC - NHALFSCALE).
Для NADC = 32817 (из картинки без магнита) дрейф на градус получается меньше LSB (0.245), и на фоне шумов его можно увидеть лишь при существенном нагреве или охлаждении.
Зато для NADC = 57000 на каждый градус получим дрейф на 121 единицу.
Если есть возможность, поместите всё в теплоизолирующий бокс на демпфирующем подвесе, чтобы разбираться с влияющими факторами по очереди.
jam
Цитата(vvs157 @ Apr 5 2009, 23:54) *
Вы очень удивитесь - но постоянный магнит - это один большой домен. Феррит в катушке - это магнитомягкий материал, в котором в внешнем поле происходит перестроение магнитной доменной структуры. Если бы в постояянном магните были бы домены - то он бы не был постоянным магнитом.

Я действительно удивлён и литературы под рукой нет. НО, возникает пара вопросов
1. Я действительно могу намагнитить гвоздь, хотя и не сильно - это же магнитомягкий материал.
2. Когда магниты намагничивают в них дожна образоваться некая структура с минимальной энергией - допустим это один домен.
Когда внешнее поле снимут должна произойти некая перестановка, отвечающая минимальной энергии системы.
По сути же вопрос вот в чём - Вы утверждаете, что постоянные магниты не шумят или я Вас неправильно понял?
Tanya
Цитата(jam @ Apr 6 2009, 18:54) *
Я действительно удивлён и литературы под рукой нет. НО, возникает пара вопросов

Ксть такая БОЛЬШАЯ книга - Вонсовского. Там некоторые ответы на некоторые Ваши вопросы.
Весит она килограммов 5...
domowoj
Сперва, имхо, нужно разобраться с усилителем, а потом дальше шагать
как вам советовали чуть выше.
jam
Цитата(Tanya @ Apr 6 2009, 20:00) *
Ксть такая БОЛЬШАЯ книга - Вонсовского. Там некоторые ответы на некоторые Ваши вопросы.
Весит она килограммов 5...

А можно из неё пару грамм по теме?
Tanya
Цитата(jam @ Apr 6 2009, 20:03) *
А можно из неё пару грамм по теме?

Начнем с азов - ферромагнетизм - существенно квантовое явление.
Начните с правила Хунда для заполнения атомных оболочек... Это внутриатомный ферромагнетизм.
....
.....
Да.
jam
Цитата(Tanya @ Apr 6 2009, 20:06) *
Начнем с азов - ферромагнетизм - существенно квантовое явление.
Начните с правила Хунда для заполнения атомных оболочек... Это внутриатомный ферромагнетизм.
....
.....
Да.

У Вас на самом интересном месте кодировка слетела... Попробуйте нажать Shift+Alt
Tanya
Цитата(jam @ Apr 6 2009, 20:15) *
У Вас на самом интересном месте кодировка слетела... Попробуйте нажать Shift+Alt

Вы просили только два грамма?
В середине были Ван Флек, Изинг и др.
jam
Цитата(Tanya @ Apr 6 2009, 20:31) *
Вы просили только два грамма?

Ну это для начала... А теперь можно и грамм по 100...
andreichk
график с отсоеденнёным датчиком канала А, плата помещена в коробку из пенопласта, обёрнутого аллюминиевой фольгой, листового свинца не нашёл, рыть колодец типа андронного коллайдера лениво, так что проникновение в плату бозонов и прочих чёрных дыр гарантировано,но даже с ними шумы составляют менее 10 попугаев.... и это при том что температура внутри камеры поднялась до 38 град. Заметил, что поднятие температуры никак не отражалось на дрейфе, то есть при комнатной температуре значения были такими же....
Во второй части марлезонского балета вы увидите тоже, но с магнитом и подключенным датчиком.В третьей части с разделённым питанием....может быть..
второй график с магнитом.температура в камере поднималась от 20 до 35.5 град.
Igor_S
А первый график (без датчика) - он же и при отсутствии магнита? Если да, то может посмотреть с магнитом, но без датчика? Т.е. я имею в виду, не может ли сильное магнитное поле влиять на усилитель (выглядит бредом, но кто знает?)
jam
то есть можно сделать вывод, что основной вклад в нестабильность вносит изменение магнитного поля магнита от температуры....
Tanya
Цитата(jam @ Apr 6 2009, 21:21) *
то есть можно сделать вывод, что основной вклад в нестабильность вносит изменение магнитного поля магнита от температуры....

Или автор невнимательно читал даташит... Там написано, что чтобы датчик правильно показывал, ему нужно полем сильным reset
сделать.
andreichk
Цитата(jam @ Apr 6 2009, 19:21) *
то есть можно сделать вывод, что основной вклад в нестабильность вносит изменение магнитного поля магнита от температуры....

можно

Цитата(Tanya @ Apr 6 2009, 19:37) *
Или автор невнимательно читал даташит... Там написано, что чтобы датчик правильно показывал, ему нужно полем сильным reset
сделать.
а как это простите? а потом он уже нормально буде показывать, а если он всё время в этом поле находится, то тогда его как ресетить? ядерным взрывом чтоли?
Tanya
Цитата(andreichk @ Apr 6 2009, 21:40) *
можно

а как это простите? а потом он уже нормально буде показывать, а если он всё время в этом поле находится, то тогда его как ресетить? ядерным взрывом чтоли?


Как? Читать даташит внимательно. Да будет Вам известно, что от температуры поле такого магнита слабо зависит, зато сильно от расстояния и углов.
jam
Цитата(Tanya @ Apr 6 2009, 22:24) *
Как? Читать даташит внимательно. Да будет Вам известно, что от температуры поле такого магнита слабо зависит, зато сильно от расстояния и углов.

Вобщето у автора поля большие и ресет делать не надо. Это видно из того , что сигнал на выходе больше 400мв(усиление судя по схеме 100).
А магниты эти тепло не любят - их даже в моторы по этой причине не ставят.
A NdFeB permanent magnet has a relatively high energy-product compared to other permanent magnets such as Alnico and rare-earth cobalt. Because of its relatively low Curie temperature, however, NdFeB has a large temperature coefficient for its residual induction. NdFeB dipole magnets with soft-steel poles and flux-return yokes were assembled and measured under temperature-controlled environment. The temperature coefficients of the relative magnetic fields in the air-gap of the magnets were reduced from -1.1 \times 10^-3/^\circC to less than 10^-4/^\circC. This was achieved by using 1.25-mm-thick strips of 30% Ni-Fe alloy as flux shunts of the NdFeB blocks.
Посмотрите например http://www.magnetsales.com/Neo/Neoprops.htm
При изменении температуры на 10 град поле должно изменится на 1% что вполне может объяснить результат измерений. Конечно тут надо автору глядеть и выводы делать, потому что достаточной информации он так и не предоставил.
Да , всё жду обещанных 100 грамм - уже стакан приготовил...
andreichk
Цитата(jam @ Apr 6 2009, 20:57) *
Вобщето у автора поля большие и ресет делать не надо. Это видно из того , что сигнал на выходе больше 400мв(усиление судя по схеме 100).
А магниты эти тепло не любят - их даже в моторы по этой причине не ставят.
магниты очень сильные и работать эта штука будет по большей части при низких температурах преимушественно в ночное время... так что тепло нам не угрожает...
мой магнит 40 12,900 12,400 12,000 40 -0.11 130 0.271
jam
Цитата(andreichk @ Apr 7 2009, 00:14) *
магниты очень сильные и работать эта штука будет по большей части при низких температурах преимушественно в ночное время... так что тепло нам не угрожает...
мой магнит 40 12,900 12,400 12,000 40 -0.11 130 0.271

Как вариант компенсации магнита могу предложить разместить датчики противофазно - тогда сумма их показаний будет амплитудой поля. Что бы компенсировать люфт на оси, можно поставить 4 датчика. А с шумом Вы уж наверное разберётесь. Что бы убрать 50 гц частота семплирования должна быть кратной - удачи.
vvs157
Цитата(jam @ Apr 6 2009, 17:54) *
2. Когда магниты намагничивают в них дожна образоваться некая структура с минимальной энергией - допустим это один домен.
Когда внешнее поле снимут должна произойти некая перестановка, отвечающая минимальной энергии системы.
Если произойдет перестройка - магнит частично или полностью размагнитится
Цитата
По сути же вопрос вот в чём - Вы утверждаете, что постоянные магниты не шумят или я Вас неправильно понял?
Да.
Постоянные магниты состоят из мелких однодоменных частиц, ориентированных в одном направлении.

Цитата(Tanya @ Apr 6 2009, 19:00) *
Ксть такая БОЛЬШАЯ книга - Вонсовского. Там некоторые ответы на некоторые Ваши вопросы.
Весит она килограммов 5...
М-м-м-м. Эта книга несколько тяжеловата для первого ознакомления biggrin.gif
jam
Цитата(vvs157 @ Apr 7 2009, 00:39) *
М-м-м-м. Эта книга несколько тяжеловата для первого ознакомления biggrin.gif

А главное - в книге лишь теория - на поставленный вопрос (могут ли перестраиваться частицы магнита при изменении температуры итд) она ответить не может, поскольку тут магнетизм не причём. Более наглядно: с какой силой надо стукнуть по магниту, чтобы он размагнитился наполовину? - к сожалению теория тут оставит Вас один на один с молотком и магнитом.
xemul
Цитата(Tanya @ Apr 6 2009, 21:37) *
... даташит... Там написано, что чтобы датчик правильно показывал, ему нужно полем сильным reset
сделать.

Не совсем точно. Там написано, что, если датчику пришлось побывать вне области безопасной работы (SOAR), то при возврате в SOAR для работы в полях с Hx <=3 kA/m (проекция на _нерабочую_ ось х датчика; рабочая - y; могли бы и какую-нить триметрию с осями датчика в даташит вставить) нужно приложить дополнительное поле Hx =3 kA/m (по-видимому, подразумевается, что одноразово и в противоположном направлении).
При работе датчика в поле вращающегося магнита всяко будут основательно изменяться какие-то Haaa и Hbbb (про ориентацию датчика нам ничего не сказали; да оно и не важно - см. ниже). При перемагничивании датчика на выходе будут ступеньки, среднепотолочно определяемые параметром FH (выводимым из нигде не определенного FS - понятно, что full scale, но сколько это в любых попугаях?).

Несколько ранее один из авторов сказал, что разрабатываемая коробочка - это совсем не средство измерения, а просто коробочка, у которой на входе - угол, а на выходе - число от (почти) 0 до (почти) 65535, а попугаи совсем не важны. Я продолжаю с ним не соглашаться и утверждать, что выбранный способ измерения угла не в состоянии обеспечить требуемые разрешающую способность и точность измерения.
Если оторваться от конкретики (магнит, датчик, АЦП,...), то любое средство измерения - просто кубик со входом и выходом, реализующий некоторую функциональную модель. Внутри кубика - более другие функциональные модели. Погрешность функциональной модели кубика в целом (т.е. адекватность выхода входу) - некая взвесь погрешностей составляющих функциональных моделей (в простейшем случае - кв. корень из суммы квадратов). Декомпозицию кубика можно выполнить вплоть до последнего резистора.
Возвращаясь к конкретике, скажу (повторюсь), что затрудняюсь придумать модель датчика KMZ10C (с обвязкой) с погрешностью менее 1%, что, с учетом вышесказанного, подталкивает к выводу, что кубик в целом может дать в 16-битовом результате не более 7 значащих битов (зато остальные 9 можно считать случайными! если уточнить закон случайности, получится 9-битовый генератор случайных чисел). Поэтому абсолютно все равно, как ориентирован датчик.

Никоим образом не хочу, чтобы мои измышления ограничили полет фантазии. Пусть этот полет будет ограничен только доступными временем и средствами.
pliss
Цитата(andreichk @ Apr 6 2009, 21:06) *
<...>второй график с магнитом<...>


Не скажу Вам за резистивные датчики, но для кремниевых элементов Холла, питание напряжением приводит к стабилизации остаточного напряжения, но начинает дрейфовать, не линейно, сам коэффициент преобразования.
Наоборот же, при питании током происходит стабилизация коэффициента преобразования, но начинает плавать остаточное напряжение. Линейно - что приятно.
От температуры, естественно.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Сам я - порожектирую собрать датчик магнитного поля из двух элементов, дкх-0,5 скорее всего, питающихся последовательно от одного источника тока, с выравнивающими остаточное напряжение шунтами, один из которых (элементов) - рабочий, а остаточное напряжение второго будет постоянно вычитаться из ЭДС первого. Как-то так.

С уважением.

P.S. А вот и Ваш случай:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Если баян - звиняйте...
jam
Цитата(xemul @ Apr 7 2009, 09:42) *
Возвращаясь к конкретике, скажу (повторюсь), что затрудняюсь придумать модель датчика KMZ10C (с обвязкой) с погрешностью менее 1%

Ну мы же с Вами их и в руках не держали, про себя это могу сказать точно... На личном опыте скажу, что отобранные - термоциклированные - состаренные - с паспортом резисторы тво-0.125 номиналом 1 ком становятся градусниками и имеют разрешение гораздо лучше 0.1К как термометры.... RTD и близко не лежали...
Alexashka
2 andreichk: Посмотрел синий график на 7й странице. Какието странные скачки в момент переходов. Очень похожие на путаницу в байтах, когда синтезируешь 16битное слово из двух байт- скажем старший байт берешь из N-Го отсчета, а младший из (N+1)-го smile.gif. Небольшие амплитуды отображаются правильно, но на больших амплитудах (когда между отсчетами меняется значение старшего байта) эта ошибка начинает проявлятся примерно таким образом. Правда должно скакать на 256 делений, а у вас вроде как меньше ста... Но это так размышления, гуляние постоянки это полюбому не объесняет.
andreichk
Цитата(Alexashka @ Apr 7 2009, 23:59) *
2 andreichk: Посмотрел синий график на 7й странице. Какието странные скачки в момент переходов. Очень похожие на путаницу в байтах, когда синтезируешь 16битное слово из двух байт- скажем старший байт берешь из N-Го отсчета, а младший из (N+1)-го smile.gif. Небольшие амплитуды отображаются правильно, но на больших амплитудах (когда между отсчетами меняется значение старшего байта) эта ошибка начинает проявлятся примерно таким образом. Правда должно скакать на 256 делений, а у вас вроде как меньше ста... Но это так размышления, гуляние постоянки это полюбому не объесняет.
ошибка в коде обнаружилась, проверяем всё по-новой...спасибо за наводку beer.gif
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.