المنزل > الأخبار> لماذا عادة ما تكون مستشعرات التيار ذات الحلقة المفتوحة ذات تأثير هول نطاقات إخراج 2.5V±0.625V و2.5V±2V؟

لماذا عادة ما تكون حساسات التيار ذات الحلقة المفتوحة ذات تأثير هول نطاقات إخراج 2.5V±0.625V و2.5V±2V؟

Why do Hall effect open-loop current sensors typically have output ranges of 2.5V±0.625V and 2.5V±2V?
6 نوفمبر 2025

سبب انتشار2.5 فولت ±0.625 فولتو2.5 فولت ±2 فولتنطاقات الإخراج لحساسات التيار المفتوحة ذات تأثير هول
يعتمد على مبدأ التشغيل وجهد التزويد والتصميم المحسن للتواصل مع محولات التناظرية إلى الرقمية (ADCs) اللاحقة.

الأسباب التقنية وراء هذه النطاقات القياسية موضحة بالتفصيل أدناه.

1. سبب نقطة المركز 2.5 فولت (جهد خرج ثابت)

2.5 فولت هو جهد الخرج القياسي لحساسات التيار بتأثير هولفي حالة تيار صفري (أو ثابت)، وغالبا ما يشار إليها ب
جهد خرج السائل.

قدرة القياس ثنائية الاتجاه:

مصدر الطاقة الأحادي القطب:الأكثر حداثةحساسات التيار بتأثير هولمصممة لتعمل بمصدر طاقة أحادي القطب 5 فولت.

إعداد نقطة المركز:لقياس التيارات ثنائية الاتجاه (للأمام والعكس)، يجب ضبط خرج التيار الصفري للحساس عند نصف جهد التغذية VCC، أي 5V / 2 = 2.5V.

آلية التشغيل:يرتفع جهد الخرج من 2.5 فولت عند تدفق التيار في الاتجاه الأمامي وينخفض من 2.5 فولت عند تدفق التيار في الاتجاه العكسي.
يضمن هذا التصميم أن نطاق الإخراج بأكمله يمكن أن يمثل تيارات موجبة وسالبة في نظام مزود إمداد واحد دون الحاجة إلى جهد سلب.

2. 2.5 فولت ±0.625 فولت في مجال الإخراج

2.5 فولت ±0.625 فولت يعادل امتداد خرج من 1.875 فولت إلى 3.125 فولت (إجمالي 1.25 فولت).
اختيار هذا النطاق مرتبط ارتباطا وثيقا بواجهة ADC المحسنة ودقة النظام.

التوافق مع أنظمة 3.3V ومحولات ADC 10-بت:

واجهة ADC:تستخدم العديد من وحدات التحكم الدقيقة (MCUs) وDSPs جهد 3.3V لجهد الإدخال/الإخراج وجهد مرجعي ADC (V)المرجع).

تحسين النطاق الديناميكي لADC:يتجنب مصممو المستشعرات استخدام النطاق الكامل من 0 فولت إلى 5 فولت لمنع التشبع.
الإشارة محدودة ب 3.3 فولت للحصول على دقة مثالية على مدرج 3.3 فولت.

ميزة امتداد 1.25 فولت:يوفر نطاق ±0.625 فولت هوامش أمان، ويمنع التقطيع، ويحافظ على خطية عالية في أنظمة 3.3 فولت.

حل ADC:يمكن مطابقة هذا الامتداد بدقة ADC (مثل 10-بت أو 12-بت) لتقليل خطأ الكمية عند التيار المصنف.

3. أسباب نطاق الإخراج 2.5 فولت ±2 فولت

2.5V ±2V يعادل 0.5V إلى 4.5V (إجمالي الامتداد 4V). هذا النطاق يعظم النطاق الديناميكي للإشارة ويحسن مناعة الضوضاء.

تعظيم النطاق الديناميكي والمناعة ضد الضوضاء:

قريب من السكك الحديدية إلى السكك الحديدية:نطاق 0.5V إلى 4.5V يغطي تقريبا كامل النطاق القابل للاستخدام على مصدر طاقة 5V.

حساسية أعلى:مع تأرجح 4V، تتحسن الحساسية (mV/A) ونسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)، مما يعزز دقة القياس.

هامش الاحتفاظ بالموظفين:مساحة رأس 0.5V في كلا الطرفين تتجنب التشبع غير الخطي بالقرب من 0V و5V في الظروف القصوى.

الملخص والمقارنة

تمثل هاتان النطاقان من الإخراج موازنات تصميم مختلفة بينالدقة/التوافقو
المناعة في النطاق الديناميكي/الضوضاءلحساسات التيار ذات تأثير هول.

الميزة2.5 فولت ±0.625 فولت2.5 فولت ±2 فولت
الامتداد1.25 فولت (1.875 فولت–3.125 فولت)4 فولت (0.5 فولت–4.5 فولت)
هدف التصميمتحسين التوافق مع أنظمة مدرج التيار 3.3V وتوفير هوامش أمانتعظيم النطاق الديناميكي للإشارة ونسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)
الحساسيةمنخفضعالي
سيناريوهات التطبيقأنظمة المتحكم الدقيق ذات متطلبات تغذية/جهد مرجعي 3.3 فولت ودقة عاليةالأنظمة التي تتطلب مناعة عالية للضوضاء أو تشغيل مرجعي لمدرج ADC بجهد 5V

نموذج الاستفسار