Datasheet

preliminary preliminary
iC-MZ
HALL-DIFFERENZSENSOR
Ausgabe A1, Seite 6/11
DEFINITION VON MAGNETFELDERN, SENSOR- UND AUSGANGSSIGNALEN
Der Baustein iC-MZ ist im Wesentlichen unmagnetisch
und damit praktisch ohne Einfluss auf das abzutas-
tende Magnetfeld. Die auf der Chip-Oberseite bzw. in
der Gehäuseebene (x, y) liegenden Hall-Sensoren er-
fassen die z-Komponente H
z
des Magnetfeldvektors
am Ort des jeweiligen Sensors. Die Magnetfeldkompo-
nente H
z
zählt positiv, wenn die Feldlinien auf der be-
druckten Oberseite des Bausteins austreten. Die Ma-
gnetfeldquelle (Magnete, Spulen) kann dabei oberhalb
oder unterhalb (Back-Bias) des iC-Gehäuses angeord-
net sein.
MZ
x
y
z
N
S
N
S
+B
M
Z
+
B
Bild 1: Beispiele zur Anordnung eines Magneten
zum iC-MZ
Für das elektrische Ausgangssignal wirksam ist die
Differenz ∆H der z-Komponenten H
1
und H
2
der ma-
gnetischen Feldstärken am Ort der beiden Hallsenso-
ren S1 und S2.
∆H = H
1
− H
2
MZMZ
N
S
S1
H
1
H
2
DH > 0
S2
Pin 1
M
ZM
Z
S
N
S1
H
1
H
2
DH < 0
S2
Pin 1
x
y
z
Bild 2: Definition der Feldstärkedifferenz ∆H
Somit lässt sich gemäß Bild 2 die unterschiedliche La-
ge und Polung eines Magneten anhand des Vorzei-
chens des Sensorsignals unterscheiden.
Nach Verstärkung der Hall-Spannungs-Differenz steht
ein analoges differenzielles Signal V(A), V(NA) mit der
Mittenspannung Vdc an den Pins A, NA zur Verfügung
(Bild 3).
Überschreitet ∆H einen Schwellenwert H
t,hi
, so schal-
tet der Digitalausgang D auf high. Unterschreitet ∆H
einen Schwellenwert H
t,lo
, wird der Ausgang D wieder
auf low geschaltet. Am Ausgang ND ist jeweils der zu
D komplementäre Schaltzustand vorhanden.
Befindet sich die Differenzfeldstärke ∆H innerhalb
des Intervalls H
t,lo
..H
t,hi
, ändert sich der momentane
Schaltzustand der Treiberausgänge nicht.
DH
V
V(A)
Vdc
V(NA)
0
Bild 3: Analogsignale A, NA als Funktion der Feld-
stärkedifferenz ∆H
DH
H
t,hi
H
t,hys
= H – H
t,hi t,lo
H
t,lo
V(D)
VB
0
Bild 4: Digitalausgang D in Abhängigkeit von der
Feldstärkedifferenz ∆H