一种温度补偿的霍尔式接近开关电路的制作方法

本发明涉及霍尔式接近开关，具体涉及一种温度补偿的霍尔式接近开关电路。

背景技术：

1、采用霍尔传感器的接近开关称为霍尔式接近开关，霍尔传感器作为感应头，是作为霍尔式接近开关感受永磁体靶标距离参数的敏感元件，配上霍尔式接近开关壳体内部的解算电路，就是霍尔式接近开关的基本架构。

2、霍尔传感器属于半导体器件，由于半导体元件对温度都比较敏感，其电阻率、载流子浓度和迁移率等随温度变化，使得霍尔元件的内阻、霍尔电势等参数也随之变化，产生温度误差，因此不可避免会随环境温度的改变导致输出发生变化。为提高霍尔式接近开关在环境温度变化下的感应距离的稳定性、可靠性，需要解决控制好其温度特性。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种温度补偿的霍尔式接近开关电路解决了现有技术由于不同的环境温度导致霍尔传感器的参数发生变化，从而无法准确得到感应距离且降低霍尔传感器的稳定性、可靠性的问题。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

3、提供了一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，其包括传感器模块、第一补偿模块、第二补偿模块以及解调模块；传感器模块的第一输出端连接第一补偿模块的第一输入端，传感器模块的第二输出端连接第一补偿模块的第二输入端；第一补偿模块的输出端连接第二补偿模块的输入端；第二补偿模块的输出端连接解调模块输入端；解调模块的输出端作为霍尔式接近开关电路的输出端。

4、进一步地，传感器模块包括芯片型号均为cs495a的主传感器n3和副传感器n1；主传感器n3的引脚1连接电压vcc；主传感器n3的引脚2连接模拟地；主传感器n3的引脚3作为传感器模块的第二输出端；

5、副传感器n1的引脚1连接电压vcc；副传感器n1的引脚2连接模拟地；副传感器n1的引脚3作为传感器模块的第一输出端。

6、进一步地，主传感器n3和副传感器n1的输出信号以差分方式输入至第一补偿模块。

7、进一步地，主传感器n3用于感知霍尔式接近开关的感应端与靶标的距离，获取与靶标距离有关的磁场强度信号与地磁信号；副传感器n1用于获取地磁信号并输出固定电压值，对主传感器n3进行温度补偿且不受靶标靠近或远离的影响。

8、进一步地，靶标采用型号为jlig 40/5的铝镍钴磁钢；铝镍钴磁钢的直径为26mm，厚度为3mm，表面磁场强度不低于1000高斯，磁偏角不大于1°，其n极朝向霍尔式接近开关的感应面。

9、进一步地，第一补偿模块包括型号为lm124的芯片n2a；芯片n2a的引脚1连接电阻r2的一端，并作为第一补偿模块的输出端；芯片n2a的引脚2分别连接电阻r2的另一端和电阻r3的一端；电阻r3的另一端作为第一补偿模块的第一输入端；芯片n2a的引脚3分别连接电阻r4的一端和电阻r5的一端；电阻r4的另一端作为第一补偿模块的第二输入端；电阻r5的另一端连接模拟地；芯片n2a的引脚4连接模拟地；芯片n2a的引脚11连接电压vcc。

10、进一步地，第二补偿模块包括型号均为lm124的芯片n2b和芯片n2c；

11、芯片n2b的引脚5连接电阻r9的一端；电阻r9的另一端分别连接电阻r6的一端、温度二极管v1的正极；电阻r6的另一端连接电压vcc；温度二极管v1的负极连接模拟地；芯片n2b的引脚6分别连接电阻r10的一端、电阻r12的一端；电阻r10的另一端连接模拟地；芯片n2b的引脚7分别连接电阻r12的另一端、电阻r13的一端；

12、芯片n2c的引脚8连接电阻r11的一端，并作为第二补偿模块的输出端；芯片n2c的引脚9分别连接电阻r11的另一端、电阻r13的另一端；芯片n2c的引脚10分别连接电阻r14的一端、电阻r15的一端；电阻r14的另一端作为第二补偿模块的输入端；电阻r15的另一端连接模拟地。

13、进一步地，解调模块包括型号为lm124的芯片n2d、型号为lm111的芯片n4和型号为2n2222的npn双极结型晶体管q1；

14、芯片n2d的引脚12分别连接电阻r20的一端、电阻r23的一端；电阻r20的另一端连接正5v电压；芯片n2d的引脚13分别连接电阻r16的一端、电阻r18的一端；芯片n2d的引脚14分别连接电阻r16的另一端、电阻r19的一端；电阻r18的另一端作为解调模块的输入端；

15、芯片n4的引脚2连接电阻r22的一端；电阻r22的另一端分别连接电阻r21的一端、电阻r24的一端；电阻r21的另一端连接电压vcc；电阻r24的另一端连接模拟地；芯片n4的引脚3连接电阻r19的另一端；芯片n4的引脚4连接模拟地；芯片n4的引脚7分别连接电阻r17的一端、电阻r25的一端，并作为解调模块的输出端；电阻r17的另一端连接电压vcc；芯片n4的引脚8连接电压vcc；

16、npn双极结型晶体管q1的集电极分别连接电阻r23的另一端、电阻r26的一端；npn双极结型晶体管q1的发射极连接电阻r26的另一端并连接模拟地；npn双极结型晶体管q1的基极连接电阻r25的另一端。

17、本发明的有益效果为：该电路采用双霍尔传感器方式，可以抵消各地域的当地地磁的影响并在多地域中使用，并达到更好的补偿效果；通过第一补偿模块、第二补偿模块对双霍尔传感器输出的差分信号进行温度补偿，削弱因环境温度的变化导致霍尔传感器参数的变化，进一步提高霍尔传感器的稳定性、可靠性，准确感应霍尔式接近开关的感应端与靶标的距离，明显提升霍尔式接近开关对靶标磁场的变化的响应速度。

技术特征：

1.一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，其特征在于：包括传感器模块、第一补偿模块、第二补偿模块以及解调模块；所述传感器模块的第一输出端连接第一补偿模块的第一输入端，传感器模块的第二输出端连接第一补偿模块的第二输入端；所述第一补偿模块的输出端连接第二补偿模块的输入端；所述第二补偿模块的输出端连接解调模块输入端；所述解调模块的输出端作为霍尔式接近开关电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，其特征在于：所述传感器模块包括芯片型号均为cs495a的主传感器n3和副传感器n1；主传感器n3的引脚1连接电压vcc；主传感器n3的引脚2连接模拟地；主传感器n3的引脚3作为传感器模块的第二输出端；

3.根据权利要求2所述的一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，其特征在于：所述主传感器n3和副传感器n1的输出信号以差分方式输入至第一补偿模块。

4.根据权利要求2所述的一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，其特征在于：所述主传感器n3用于感知霍尔式接近开关的感应端与靶标的距离，获取与靶标距离有关的磁场强度信号与地磁信号；所述副传感器n1用于获取地磁信号并输出固定电压值，对主传感器n3进行温度补偿且不受靶标靠近或远离的影响。

5.根据权利要求4所述的一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，其特征在于：所述靶标采用型号为jlig 40/5的铝镍钴磁钢；所述铝镍钴磁钢的直径为26mm，厚度为3mm，表面磁场强度不低于1000高斯，磁偏角不大于1°，其n极朝向霍尔式接近开关的感应面。

6.根据权利要求1所述的一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，其特征在于：所述第一补偿模块包括型号为lm124的芯片n2a；芯片n2a的引脚1连接电阻r2的一端，并作为第一补偿模块的输出端；芯片n2a的引脚2分别连接电阻r2的另一端和电阻r3的一端；电阻r3的另一端作为第一补偿模块的第一输入端；芯片n2a的引脚3分别连接电阻r4的一端和电阻r5的一端；电阻r4的另一端作为第一补偿模块的第二输入端；电阻r5的另一端连接模拟地；芯片n2a的引脚4连接模拟地；芯片n2a的引脚11连接电压vcc。

7.根据权利要求1所述的一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，其特征在于：所述第二补偿模块包括型号均为lm124的芯片n2b和芯片n2c；

8.根据权利要求1所述的一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，其特征在于：所述解调模块包括型号为lm124的芯片n2d、型号为lm111的芯片n4和型号为2n2222的npn双极结型晶体管q1；

技术总结本发明公开了一种温度补偿的霍尔式接近开关电路，涉及霍尔式接近开关技术领域，其包括传感器模块、第一补偿模块、第二补偿模块以及解调模块。本发明采用双霍尔传感器方式，可以抵消各地域的当地地磁的影响并在多地域中使用，并达到更好的补偿效果；通过第一补偿模块、第二补偿模块对双霍尔传感器输出的差分信号进行温度补偿，削弱因环境温度的变化导致霍尔传感器参数的变化，进一步提高霍尔传感器的稳定性、可靠性，准确感应霍尔式接近开关的感应端与靶标的距离，明显提升霍尔式接近开关对靶标磁场的变化的响应速度。技术研发人员：何兴雷,陈渝,王元新,李佳阳,任静,李庆涛,马学胜,李清香,蔡强受保护的技术使用者：成都凯天电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18