Устройство для контроля параметров датчика Холла Советский патент 1989 года по МПК G01R33/07 

1

(21)4278814/24-21

(22)06.07.87

(46) 30.08.89. Бюл. № 32

(71)Черновицкое производственное объединение Электронмаш

(72)В.В.Баканов

(53)621.317.44(088.8) (56) Патент США № 4514687, кл. G 01 R 33/12, 1985.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ДАТЧИКА ХОЛЛА

11

(57) Изобретение .относится к электронной измерительной технике н может быть использовано при производстве и контроле датчиков Холла. Цель - повы- ше:ше достоверности контрапя. Устройство содержит источник 1 переменного тока, однополупериодньяЧ выпрямитель 2, электромагнит 3, резисторы 4, 8, компараторы .5, 6, 16 17, ис- ТОЧШ1К 7 постоянного HanpHmemiHj, . клеммы 9-11, регуляторы 12-15 зфовня, элементы ИЛИ-НЕ 18 и 19, тригге

с

Фиг. 1

ры 20-23, блок 24 отображения ин1)ор- мации. Устройство за счет использова- ; ния допускового измерителя уровней ; напряжения на выходе датчика Холла, I выполненного на основе двух компара- торов и двух регуляторов уровня, изг- менения условий стробирования первых двух триггеров, введения еще двух I триггеров и двух логических элемен

тов ИЛИ-НЕ позволяет проверять переключение датчика Холла при достижении на его выходе соответствующих

уровней напряжения и обеспе-чить конт роль удержания этих уровней при соответствующих уровнях напряженности магнитного поля, в котором находится проверяемый датчик. 3 ил.

Изобретение относится к электронной измерительной технике и может быть использовано при производстве и контроле датчиков Холла. Цель - повышение достоверности контроля. Устройство содержит источник 1 переменного тока, однополупериодный выпрямитель 2, электромагнит 3, резисторы 4, 8, компараторы 5, 6, 16, 17, источник 7 постоянного напряжения, клеммы 9-11, регуляторы 12-15 уровня, элементы 2 ИЛИ-НЕ 18 и 19, триггеры 20-23, блок 24 отображения информации. Устройство за счет использования допускового измерителя уровней напряжения на выходе датчика Холла, выполненного на основе двух компараторов и двух регуляторов уровня, изменения условий стробирования первых двух триггеров, введения еще двух триггеров и двух логических элементов ИЛИ-НЕ позволяет проверять переключение датчика Холла при достижении на его выходе соответствующих уровней напряжения и обеспечить контроль удержания этих уровней при соответствующих уровнях напряженности магнитного поля, в котором находится проверяемый датчик. 3 ил.

Изобретение относится к электрон- йой технике в частности к технике измерения параметров ползшроводнико- вых магниточувствительных приборов, преимущественно датчиков Холла, и может быть использовано при их про- изводстве и при входном контроле.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля,

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит источник 1 переменного тока, к выходам которого подключены последоватаиьно соединенн однополупериодньй выпрямитель 2, электромагнит 3, первый резистор 4, Один из выводов которого подключен к общему проводу устройства, а к в-торо му его выводу подключены перьй и

второй компараторы 5 и 6, источник

7постоянного напряжения, к выходу которого подключен второй резистор

8и первая клемма 9, вторая клемма

10подключена к второму вьшоду вто- рого резистора 8, а третья клемма

11и второй выход источника 7 постоянного напряжения соединены с общей шиной устройства, четыре регулятора 12-15 уровня, выходы которых под ключены соответственно к входам первого 5, второго 6,, третьего 16, четвертого 17 компараторов, выходы третьего 16 и четвертого 17 компараторов подключены к входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ 18 и 19, выход первого компаратора 5 соединен с D-входом первого триггера 20,

а выход второго компаратора 6 - с D-sxoAOM второго триггера 21, выход первого элемента ИЛИ-НЕ 18 соединен с установочным входом третьего триг гера 22, а выход второго элемента ИЛИ-НЕ 19 - с установочным входом

0

5

о

Q

0

четвертого триггера 23, D-входы третьего и четвертого триггеров 22 и 23 соединены с общей шиной устройства, а стробирующий вход третьего триггера 22 подключен к выходу первого компаратора 5 и второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ 19, стробирующий вход четвертого триггера 23 подключен к выходу второго компаратора б и к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ 18, выходы всех четырех триггеров 20-23 подключены к блоку 24 отображения информации.

Епок 24 отображения информации содержит элемент 4И 25, входы которого соединены с прямыми вькодами триггеров 20 и 21 и с инверсными выходами триггеров 22 и 23, последовательно соединенные тсу оограш1чительные резисторы 26-30 и светодиодные индикаторы 3,1-35 подключенные между общей шиной устройства и соответственно инверсными выходами триггеров 20, 21, прямыми выходами триггеров 22 н 23 к выходом элемента 4И 25,

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 переменного тока через однополупериодный выпрямитель 2 обеспечивает создание электромагнитом 3 пульсируклцего .магнитного поля, в котором находится проверяемый датчик Холла, величина тока, протекающего через первый резистор 4, однозначно определяет величину напряженности магнитного поля в области, в которой находится проверяемый датчик Холла. Форма падения напряжения на первом резисторе 4 представлена на фиг. 2.

При достижении падением напряже- мия величины, установленной вторым регулятором 13 уровня, срабатывает второй компаратор 6, что соответствует точкам А и А на фиг. 2.

При дальнейшем увеличении напряженности магнитного поля и достижении им уровней, отмеченных точками В-В , срабатывает первый компаратор 5, так как падение напряжения на резисторе 4 превьппает уровень, установленный регулятором 12, При положительном перепаде сигнала на выходе второго компаратора 6 четвертый триггер 23 устанавливается в исходное нулевое состояние.

Контроль уровней напряжения на выходе датчика Холла, подключенного к клеммам 9, 10, 11 и находящегося в магнитном поле, созданном электромагнитом 3, осз ествляется компаратора ми 16 и 17, причем уровень высокого напряжения задается регулятором 14, а уровень низкого напряжения - регу- лятором 15,

При достижении напряжением на выходе датчика Холла уровня, отмеченного точкой С на фиг. 2 и заданного ре- гулятором 14, срабатывает компаратор 17 по положительному перепаду на его выходе триггером 20 оценивается состояние первого компаратора 5.

Если в момент достижения на выходе

датчика Холла низкого уровня напряже- зо ствия низкого уровня напряженности ния напряженность магнитного поля не достигла еще своей верхней границы, что соответствует уровню 1 на выходе первого компаратора 5, то первый триггер 20 устанавливается в единичное состояние и индикатор 31 блока 24 отображения информации не горит. После достижения уровня напряженнос35

магнитного поля. Если на протяжении всего времени от точки А до точки уровень на выходе третьего компаратора 16 высокий, то триггер 22 оста ется в исходном .нулевом состоянии и индикатор 33 блока 24 отображения и формации не загорается,

Дпя следующего периода процесс оценки уровней повторяется, и, если

ти магнитного поля, отмеченного на

г

Дпя следующего периода процесс оценки уровней повторяется, и, если

фиг, 2 между точками В-В , первый ситуация на выходе датчика Холла не паратор 5 находится в состоянии О,меняется, то не горят индикаторы 31Четвертый, триггер 23 с помощью сигнала,-поступакнцег о на его установочный вход S через второй элемент ИЛИ- НЕ 19 с ВЫХОДОВ компараторов 5 и 17, оценивает уровни напряжения на выходе контролируемого датчика Холла на всем протяжении действия высокого уровня напряженности магнитного поля. Если на протяжении времени от точки В, до точки В уровень на выходе четвертого компаратора 17 высокий, то триггер 23 остается в исходном нулевом состоянии и индикатор 34 не загорается.

По положительному перепаду на выходе первого компаратора 5 происходит установка в исходное нулевое состояние третьего триггера 22,

34, а горит индикатор 35, соответствующий состоянию ГОДЕН,

Таким образом, блок 24 отображе- дс ния информации отображает ре ульта- ты контроля в виде ГОДЕН - НЕ ГОДЕН, причем по состоянию соответствующих индикаторов можно судить о характере неисправности датчика Холла, Так, загорание индикатора 31 говорит о том, что переключение датчика Холла в состояние низкого уровня происходит при более низких напряженностях магнитного поля, чем это допустимо. Загорание индикатора 32 говорит о том что переключение датчика Холла в состояние высокого уровня происходит при напряженности магнитного поля более высокой, чем это допустимо, Заго50

55

Дальнейшее уменьшение напряженности магнитного поля приводит к переключению третьего компаратора 16 и по этому положительному перепаду триггером 21 оценивается состояние второго компаратора 6,

Если в момент достижения на выходе датчика Холла высокого уровня напряжения напряженность магнитного поля не достигла еще своей нижней границы, что соответствует уровню 1 на выходе второго компаратора 6, то второй триггер 21 устанавливается в единичное состояние и ивдикатор 32 блока 24 отображения информации не горит,

Дальнейшее снижение уровня напряженности магнитного поля приводит к переключению второго компаратора 6, На протяжении времени между точками А и А компаратор 6 находится в нулевом состоянии и третий триггер 22 с помощью сигнала, постзшающего на его установочный вход S через пер- вьш элемент ИЛИ-НЕ с выходов компараторов 6 и 16, оценивает уровни напряжения на выходе контролируемого датчика Холла на всем протяжении дейзо ствия низкого уровня напряженности

35

магнитного поля. Если на протяжении всего времени от точки А до точки А уровень на выходе третьего компаратора 16 высокий, то триггер 22 остается в исходном .нулевом состоянии и индикатор 33 блока 24 отображения ин формации не загорается,

Дпя следующего периода процесс оценки уровней повторяется, и, если

34, а горит индикатор 35, соответствующий состоянию ГОДЕН,

Таким образом, блок 24 отображе- с ния информации отображает ре ульта- ты контроля в виде ГОДЕН - НЕ ГОДЕН, причем по состоянию соответствующих индикаторов можно судить о характере неисправности датчика Холла, Так, загорание индикатора 31 говорит о том, что переключение датчика Холла в состояние низкого уровня происходит при более низких напряженностях магнитного поля, чем это допустимо. Загорание индикатора 32 говорит о том, что переключение датчика Холла в состояние высокого уровня происходит при напряженности магнитного поля более высокой, чем это допустимо, Заго0

5

рание одного из индикаторов 33 или 34 говорит о том, что датчик Холла не обеспечивает удержание уровня после достижения магнитным полем определен- |ных уровней напряженности. I При отсутствии датчика Холла или рлохом контактировании датчика Холла с клеммами 9, 10 и 11 индикаторы 31 и 32 могут гореть или не гореть, так как состояния на стробирукяцих входах триггеров 20 и 21 не меняются и зависят от предыстории, когда напряжение на клемме 10 изменялось. Так |как напряжение на клемме 10 близко к напряжению на источнике 7 постоянно- |го напряжения, то триггер 23 находится в единичном состоянии и индикатор 34 горит, в то же время индикатор 33 погашен.

При коротком замыкании внутри дат чика Холла, когда потенциал на клемме 10 близок к нулевому, горит индикатор 33, индикатор 34 погашен, состояние индикаторов 31 и 32 неопределенно и зависит от предыстории, когда напряжение на клемме 10 изменялось Использование предлагаемого устрой Iства позволит подучить более досто- верные по сравнению с прототипом дан ные о качестве проверяемого датчика ; Холла, так как напряженность магнит™ ; кого поляJ при котором происходит пе- i реключение датчика Холла проверяется в моменты достижения напряжением на выходе датчика Холла заданных уровней, кроме того, устройство обеспечивает контроль удержания датчиком Холла заданных уровней сигнала после установки соответствующих напряженнос- тей магнитного поля. Формула изобретения

Устройство для контроля параметров датчика Холла, содержащее источник переменного тока, к выходам которого подключены последдвательно соединенные однополупериодный вьтрямитель, электромагнит, в магнитном поле которого находится проверяемьй датчик Холла, и первый резистор, первый вывод которого подключен к общей шине устройства, а второй вывод подключен к неинвертирующему входу первого компаратора и инвертирующему входу второго компаратора, источник постоянного напряжения, первый выход которого соединен с общей шиной устройства а второй выход соединен с первой 1спеммой для первого вывода датчика

5

0

5

0

5

0

45

50

55

Холла и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с второй клеммой для второго вывода датчика Холла, третья :клемма - для третьего вывода датчика Холла - соединена с общей шиной устройства, первый и второй регуляторы уровня, выход первого регулятора уровня соединен с инвертирующим входом первог.о компаратора, а выход второго регулятор а уровня - с неинвертирующим входом второго компаратора, выходы компараторов подключены соответственно к D-входам первого и второго триггеров, прямые вькоды которых подключены к первому и второму входам, а инвертирующие - к третьему и четвертому входам блока отображения информации, отличающееся тем, что, с целью повьппения достоверности контроля, в него дополнительно введены третий и четвертьй компараторы, третий и четвертый регуляторы уровня, первьй и второй элементы ИЛИ-НЕ, третий и четвертый триггеры, причем выход третьего регулятора уровня соединен с инвертирующим входом третьего компаратора, а выход четвертого регулятора уровня - с неинвертирующим входом четвертого компаратора, неинвертирукщий вход третьего и инвертирующий вход четвертого компараторов подклкчены к второй клемме для второго вывода датчика Холла, выход третьего компаратора соединен со стробируюпщм входом второго триггера и первьм входом первого элемента РШИ-НЕ, а выход четверто го компаратора соединен со строби- рующим входом первого триггера и первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора и стробирую- щему входу третьего триггера, а второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу второго компаратора и и стробирующему входу четвертого триггера, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ подкх(ючены соответственно к установочным входам третьего и четвертого триггеров, D-входы третьего и четвертого триггеров соединены с общей пмной з стройства, ин- вертирукяцие выходы трнтьего и четвертого триггеров подклю1 ены соответственно к пятому и шестому входам, а прямые выходы - к седьмому и восьмому входам блока отображения информации.