Single hall sensor.


Die Erfindung betrifft einen Hall-Sensor.

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Hintergrund der Erfindung Hall-Sensoren können derart konzipiert werden, dass sie entweder die magnetische Feldstärke oder die Richtung des magnetischen Feldes erfassen können. Jedes Paar von Hall-Sensorelementen umfasst zwei parallel angeordnete und parallel geschaltete Hall-Sensorelemente, die mit den Hall-Sensorelementen des gegenüberliegenden Paars korrespondieren.

EP2872910A1 - Hall-sensor - Google Patents

Stärke des anliegenden magnetischen Feldes. Die Lebensdauer des oben beschriebenen Hall-Sensors bestimmt sich also durch die kürzeste Lebensdauer eines Hall-Sensorelementes. Daher werden häufig zwei redundante Hall-Sensoren eingesetzt. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen single hall sensor aus der folgenden Beschreibung.

Auch ist es möglich, dass der Schalter dazu ausgeführt ist, das erste Hall-Sensorelement mit der Stromversorgung zu verbinden. Der Schalter kann in einer Zuleitung von der Stromversorgung zu dem Hall- Sensorelement angeordnet sein. Im Normalbetrieb des Hall-Sensors d.

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Single hall sensor im ersten Hall-Sensorelement ein Defekt auf, kann dieses von der Stromversorgung getrennt werden. Ist das single hall sensor Hall-Sensorelement von der Stromversorgung getrennt, liefert es auch bei einem anliegenden Magnetfeld keine Hallspannung mehr, die eventuell durch den Defekt derart verändert ist, dass sie auf ein anderes Magnetfeld hindeutet, was zu einer fehlerhaften Ausgabe des Hall- Sensors führen könnte.

Auf diese Weise kann durch einen einzelnen Hall-Sensor eine Redundanz umgesetzt werden, die bei den eingangs genannten Hall-Sensoren nur mit zwei Hall-Sensoren möglich ist.

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Ohne zusätzliche Hall-Sensorelemente einzuführen und den Hall-Sensor zu erweitern, kann ein redundanter Hall-Sensor aufgebaut werden. Insbesondere können alle Hall-Sensorelemente getrennt voneinander von der Stromversorgung getrennt werden bzw. Die beiden Halbleiterschaltelemente können vor und nach dem Halbleiterschaltelement in einer Zuleitung zu der Single hall sensor angeordnet sein.

Werden beide Halbleiterschaltelemente geöffnet, so sind auch parasitäre Kapazitäten von der entsprechenden Zuleitung abgekoppelt.

Mit anderen Worten können alle Hall-Sensorelemente unabhängig voneinander bzw. Jedes Paar kann zum Mittelpunkt hin ausgerichtet sein. Auf diese Weise kann von zwei gegenüberliegenden Paaren eine Komponente des Magnetfelds erfasst werden.

Diese elektronische Steuerung kann auf dem gleichen Chip angeordnet sein wie die Hall-Sensorelemente und deren Schalter. In diesem Fall, d.

Beispielsweise kann an einen Ausgang des Chips ein Spannungssignal angelegt werden, wenn der Defekt erkannt wurde. Auf diese Weise kann der Hall-Sensor melden, dass er zwar noch in single hall sensor Lage ist zu arbeiten, aber ausgetauscht werden sollte.

Diese Meldung kann single hall sensor einem entsprechenden Pin des Gehäuses des Chips ausgeben werden. Die Steuerung kann beispielsweise durch Plausibilität feststellen, ob ein Defekt vorliegt und ob alle Elemente einwandfrei arbeiten. Dies kann durch die Hall- Spannung an den einzelnen Hall-Sensorelementen festgestellt werden, wenn man beispielsweise wohldefinierte Ströme durch die einzelnen Hall- Sensorelemente leitet.

Ebenso kann der Spannungsabfall an den Hall- Sensorelementen zur Überprüfung herangezogen werden. Weicht bei einem vorgegebenen Magnetfeld die ausgegebene Hall-Spannung mehr als einen Toleranzwert von einer zu erwartenden, in der Steuerung definierten Wert ab, arbeitet das Hall-Sensorelement nicht mehr fehlerfrei. Über den Spannungsabfall kann beispielsweise der Innenwiderstand single hall sensor Hall-Sensorelements bestimmt werden. Ändert sich der Innenwiderstand, kann das Hall-Sensorelement defekt sein.

Die Steuerung kann weitere, eventuell nicht defekte Hall- Sensorelemente von der Stromversorgung trennen, um beispielsweise für die Auswertung benötigte Symmetrien in der Anordnung der Hall-Sensorelemente wieder herzustellen. Sollte ein Fehlverhalten festgestellt werden, kann dann durch geeignete Schaltung ein Sensorbetrieb aufrecht erhalten werden.

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Die Steuerung ist dazu ausgeführt, ein dem ersten Hall-Sensorelement gegenüberliegendes weiteres erstes Hall-Sensorelement von der Stromversorgung zu trennen. Beispielsweise kann die Steuerung ein erstes Hall- Sensorelement eines gegenüberliegenden Paares von Hall-Sensorelementen von der Stromversorgung trennen, so dass die entsprechende Komponente des Magnetfelds, das die beiden gegenüberliegenden Paare erfassen, nur noch von jeweils einem Hall-Sensorelement erfasst wird.

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Auch kann die Steuerung alle ersten Hall-Sensorelemente von der Stromversorgung trennen, so dass nur noch die zweiten Hall-Sensorelemente das Magnetfeld erfassen. Auf diese Weise wird sich die entsprechende Hall-Spannung in der Regel zwar halbieren, kann aber noch von der Steuerung zuverlässig ausgewertet werden. Der Chip kann in einem Kunststoffgehäuse eingegossen sein, das Pins zum Verbinden mit einer Platine umfasst.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Hall- Sensors, so wie er obenstehend und untenstehend beschrieben wird. Weiter kann das Verfahren den Schritt umfassen von Trennen weiterer single hall sensor Hall-Sensorelemente aus weiteren Paaren von Hall-Sensorelementen von der Stromversorgung, wenn ein Defekt an dem ersten Hall-Sensorelement ermittelt wurde.

Es ist zu verstehen, dass dieses Verfahren von der oben genannten Steuerung ausgeführt werden kann. Auch ist zu verstehen, dass Merkmale bzw. Funktionen der Steuerung Merkmale des Verfahrens sein können und umgekehrt.

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Die Fig. Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen Fig. Der Chip 12 ist von einem Kunststoff-Gehäuse 14 umgeben, an dem auch mehrere Pins 16 befestigt sind, die mügeln partnersuche den Ein- und Ausgängen des Chips 12 verbunden sind.

Single hall sensor dem Chip 12 ist auch eine elektronische Steuerung 18 angeordnet, die dazu ausgeführt ist, die Hall-Sensorelemente 10 anzusteuern und deren Hall-Spannung auszuwerten.

In der Fig.

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In den Figuren ist ein zweidimensionaler Hall-Sensor 13 gezeigt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Erfindung auf einen dreidimensionalen Hall-Sensor angewendet wird. Die Paare 22a, 22b, 22c, 22d sind im gleichen Abstand von einem Mittelpunkt M angeordnet und umfassen jeweils zwei parallel zueinander angeordnete Hall-Sensorelemente 10a, 10b.

Es ist zu verstehen, dass die anderen Paare 22b, 22c, 22d genauso wie das Paar 22a aufgebaut sein können und in analoger Art und Weise mit der Steuerung 18 verbunden sind. Das Hall-Sensorelement 10a umfasst eine Stromversorgung 24 mit zwei Zuleitungen 24a, 24b für Strom und zwei Ausgänge bzw.

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In analoger Weise umfasst das Hall-Sensorelement 10b eine Stromversorgung 28 mit zwei Zuleitungen 28a, 28b und zwei Ausgangsleitungen 30a, 30b für die Hall- Spannung Ua2. Die Zuleitungen 24a, 24b, 26a, 26b können mit einer gemeinsamen Stromversorgung verbunden sein, beispielsweise direkt mit zwei Pins 16 des Gehäuses 14, an denen ein Versorgungstrom für den Chip 12 anliegt.

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Die Hall-Sensorelemente 10a, 10b sind bezüglich der Ausgangsleitungen 26a, 26b, 30a, 30b parallel geschaltet, so dass das Paar 22a lediglich zwei Ausgangsleitungen 32a, 32b single hall sensor die Hall-Spannung Ua aufweist, die mit der Steuerung 18 verbunden sind. Die Stromversorgung 24 des Single hall sensor 10a kann durch einen Schalter 34 vom Hall-Sensorelement 10a getrennt werden.

Der Schalter 34 umfasst dabei zwei Halbleiterschaltelemente 34a, 34b, die jeweils in der Zuleitung 24a, 24b angeordnet sind und somit vor und nach das Hall- Sensorelement 10a geschaltet sind. Die beiden Halbleiterschaltelemente 34a, 34b können von der Steuerung 18 geöffnet und geschlossen werden.

In analoger Weise kann die Single hall sensor 28 des Hall-Sensorelements 10b mit einem Schalter 36, der zwei Halbleiterschaltelemente 36a, 36b umfasst, von dem Hall-Sensorelement 10 getrennt bzw. Weiter sind die Zuleitungen 24a, 24b des Hall-Sensorelements 10 mit zwei Messleitungen 38a, 38b verbunden, über die die Steuerung eine Spannung am Hall-Sensorelement 10a ermitteln kann.

Die Messleitungen 38a, 38b sind innerhalb der Schaltelemente 34a, 34b angebracht. Die Zuleitungen 28a, 28b des Hall-Sensorelements 10b sind mit zwei analogen Messleitungen 40a, 40b verbunden. Im Normalbetrieb, wenn kein Defekt vorliegt, sind alle Schalter 34, 36 bzw. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten. Die Steuerung 18 kann beispielsweise einen definierten Strom an die Leitungen 24a, 24b bzw. Auch ist es möglich, dass die Steuerung 18 mittels single hall sensor Messleitungen 38a, 38b bzw.

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Ermittelt die Steuerung einen Defekt in einem Hall-Sensorelement 10a, 10b gibt sie über single groß-gerau der Pins 16 ein externes Signal aus. Weiter werden das defekte Hall-Sensorelement und eventuell weitere Hall- Sensorelemente deaktiviert und von der Stromversorgung getrennt.

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Wenn beispielsweise das Hall-Sensorelement 10a dating norden Paares 22a defekt ist, könnte die Stromversorgung zusätzlich das Hall-Sensorelement 10a des gegenüberliegenden Paares 22c deaktivieren.

Auch könnten im Falle eines Defekts des Hall-Sensorelements 10a des Paares 22a alle ersten Sensorelemente 10a aller Paare 22a, 22b, 22c, 22d deaktiviert werden. Wenn bei allen Paaren 22a, 22b, 22c, 22d lediglich ein Sensorelement 10b verwendet wird, kürzt sich die Amplitude der Spannung heraus Cordic-Algorithmus. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch single hall sensor Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können.

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Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. Claims Ansprüche 1.

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Hall-Sensor single hall sensor zum Erfassen der Richtung eines Magnetfelds Bder Hall- Sensor 10 umfassend: mehrere in Paaren 22a, 22b, 22c, 22d angeordnete Hall-Sensorelemente 10a, 10bwobei jedes Paar ein erstes Hall-Sensorelement 10a und ein zweites Hall-Sensorelement 10b umfasst, die parallel zueinander angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass der Hall-Sensor 10 einen ersten Schalter 34 zum Trennen des ersten Hall-Sensorelements 10a von einer Stromversorgung 24 aufweist.

Hall-Sensor 10 nach Anspruch 1wobei der Hall-Sensor 10 einen zweiten Schalter 36 zum Trennen des zweiten Hall-Sensorelements 10b von einer Stromversorgung 28 aufweist. Hall-Sensor 10 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Paar 22a, 22b, 22c, 22d von Hall-Sensorelementen 10, 10b einen ersten Schalter 34 für ein erstes Hall-Sensorelement 10a und einen zweiten Schalter 36 für ein zweites Hall-Sensorelement 10b umfasst.

Hall-Sensor 10 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Paare 22a, 22b, 22c, 22d von Hall-Sensorelementen 10a, 10b im gleichen Abstand von einem Mittelpunkt M angeordnet sind und jedes Paar zum Mittelpunkt hin ausgerichtet ist.