Компания Silicon Labs выпускает три линейки интегральных датчиков магнитного поля на эффекте Холла серии Si72xx. Они предназначены для реализации разнообразных датчиков и детекторов положения и перемещения. В сравнении с аналогичными решениями других производителей датчики Si72xx выделяются минимальным энергопотреблением и высокой чувствительностью.
Среди датчиков Si72xx есть как типовые микросхемы с базовыми функциями, так и решения с различными дополнительными модулями, среди которых
На данный момент датчики доступны в корпусах SOT23 с тремя или с пятью выводами. В ближайшем будущем будут выпущены модели в корпусах DFN-8 и TO-92.
Датчики серии SI72xx чувствительны к магнитному полю, приложенному перпендикулярно к плоскости корпуса. Допустимые варианты расположение датчика относительно магнитного поля приведены на рисунках. Для детекторов движения, угла поворота, для контроля магнитного поля в 3D пространстве используют два или три датчика.
Датчики Холла SI72xx представлены следующими типами:
Датчики Холла серии Si720x производят измерения в определенной частотой и формируют выходной сигнал согласно измеренному уровню магнитного поля в зависимости от запрограммированных порогов. Si720x имеют один либо два информационных выхода.
Датчики Si720x выпускаются как в 3-выводном, так и в 5-выводном корпусе. Трехвыводные датчики имеют линии питания, земли и линию выхода, в то время как для датчиков в 5-выводном корпусе доступны два дополнительных сигнала:
У 3-выводных датчиков Холла с поддержкой функции tamper detection при превышении порога детектора вмешательства на выходе выставляется "0".
Документация на серию доступна на сайте производителя.
Тип датчика | Количество выводов |
Выходной сигнал |
Частота измерений | Индукция срабатывания Bop, индукция отпускания, Brp |
Si7201-00 | 3 |
Омниполярный пороговый с гистерезисом, выход Push-pull |
5 Гц | Bop = ±1.1 мТ (max) Brp = ±0.2 мТ (min) | Bop - Brp | = 0.4 (typ) |
Si7201-01 | ||||
Si7201-02 | Bop = ±0.9 мТ (max) Brp = ±0.2 мТ (min) | Bop - Brp | = 0.2 (typ) |
|||
Si7201-03 | Bop = ±2.8 мТ (max) Brp = ±1.1 мТ (min) | Bop - Brp | = 0.6 (typ) |
|||
Si7201-04 | 1 Гц | Bop = ±1.4 мТ (max) Brp = ±0.2 мТ (min) | Bop - Brp | = 0.4 (typ) |
||
Si7201-05 | 5 Гц | Bop = ±2.0 мТ (max) Brp = ±0.6 мТ (min) | Bop - Brp | = 0.6 (typ) |
||
Si7201-06 |
Омниполярный пороговый с гистерезисом, выход открытый коллектор |
|||
Si7201-07 | ||||
Si7201-08 | Bop = ±2.8 мТ (max) Brp = ±1.1 мТ (min) | Bop - Brp | = 0.6 (typ) |
|||
Si7202-00 |
Биполярная защелка с гистерезисом, выход Push-pull |
Bop = +0.65 мТ (max) Bop = +0.15 мТ (min) Brp = -0.65 мТ (max) Brp = -0.15 мТ (min) | Bop - Brp | = 0.8 (typ) |
||
Si7202-01 | Bop = +1.4 мТ (max) Bop = +0.6 мТ (min) Brp = -1.4 мТ (max) Brp = -0.6 мТ (min) | Bop - Brp | = 2.0 (typ) |
|||
Si7203-00 | 5 |
Омниполярный пороговый с гистерезисом, выход открытый коллектор |
1 кГц | Bop = ±1.1 мТ (max) Brp = ±0.2 мТ (min) | Bop - Brp | = 0.4 (typ) |
Si7204-00 |
Биполярная защелка с гистерезисом, выход Push-pull |
Bop = +1.1 мТ (max) Bop = +0.6 мТ (min) Brp = -1.1 мТ (max) Brp = -0.6 мТ (min) | Bop - Brp | = 1.8 (typ) |
Тип датчика | Дополнительные функции | Напряжение питания | Потребляемый ток | Рабочий диапазон температур |
|||||
Блок tamper detection | Схема температурной компенсации |
Встроенный датчик температуры |
Поддержка автокалибровки |
Цифровой фильтр | Режим измерений |
Режим сна | |||
Si7201-00 | нет | нет | нет | нет | нет | 1.7 - 3.6 В |
5 мА |
0 .. 70 °C или -40 .. 125 °C
|
|
Si7201-01 | да, порог ±19.8 мТ | ||||||||
Si7201-02 | да (0.12%/°C) | да (FIR с выборкой 4) | |||||||
Si7201-03 | нет | нет | нет | 1.7 - 5.5 В | |||||
Si7201-04 | |||||||||
Si7201-05 | да, порог ±19.8 мТ | ||||||||
Si7201-06 | нет | ||||||||
Si7201-07 | да, порог ±19.8 мТ | ||||||||
Si7201-08 | нет | ||||||||
Si7202-00 | 1.7 - 3.6 В | ||||||||
Si7202-01 | 1.7 - 5.5 В | ||||||||
Si7203-00 | да, порог ±19.8 мТ | 1.7 - 3.6 В |
от 50 нА |
||||||
Si7204-00 | нет |
Датчики серии Si721x работают на фиксированной частоте и имеют один выход. Доступно три типа выходного сигнала:
Датчики Si721x выпускаются как в 3-выводном, так и в 5-выводном корпусе. Трехвыводные датчики имеют линии питания, земли и линию выхода, в то время как для датчиков в 5-выводном корпусе доступны два дополнительных сигнала:
Документация на серию доступна на сайте производителя.
Тип датчика | Количество выводов | Выходной сигнал | Частота измерений | Индукция срабатывания Bop, индукция отпускания, Brp |
Si7211-01 | 3 | Аналоговый | 7 кГц | |
Si7212-00 | выход Push-pull, ШИМ-сигнал | 300 Гц | ||
Si7213-00 | выход открытый коллектор, SENT-сигнал * | 1 кГц | ||
Si7217-01 | 5 | 7 кГц |
* SENT (Single Edge Nibble Transmission) - это однонаправленный асинхронный протокол, распространенный в автомобильной промышленности. Описание стандартна доступно в документации на Si721x, а также на сайте standards.sae.org.
Тип датчика | Дополнительные функции | Напряжение питания | Потребляемый ток | Рабочий диапазон температур | |||||
Блок tamper detection | Схема температурной компенсации |
Встроенный датчик температуры |
Поддержка автокалибровки |
Цифровой фильтр |
|||||
Режим измерений @ Vdd = 3.3 В |
Режим сна |
||||||||
Si7211-01 | нет | нет | нет | нет | да (FIR с выборкой 16) | 2.25 - 5.5 В | 5.5 мА | -40 .. 125 °C | |
Si7212-00 | 1.7 - 5.5 В | 5.0 мА | |||||||
Si7213-00 | да, через установку "0" на линии выходного сигнала | ||||||||
Si7217-01 | да, через отдельный вывод | 2.25 - 5.5 В | 7.0 мА |
По сравнению с другими датчиками Холла Silicon Labs, датчики серии Si7210 имеют наиболее широкий набор функций.
Микросхемы данной серии оснащены цифровым интерфейсом I²C, который используется как для чтения данных, так и для изменения конфигурации датчика. На шине I²C также доступен сигнал с датчика температуры.
Датчики Si7210 выпускаются только в 5-выводном корпусе. Помимо линии питания, земли и двух линий шины I²C эти микросхемы дополнительную линию. Дополнительный вывод может использоваться как аналоговый выход или как цифровой выход, который можно использовать как сигнал прерывания для управляющего микроконтроллера.
Настройка датчика Si7210 по интерфейсу I²C позволяет
* Калибровочные параметры могут быть запрограммированы во встроенную энергонезависимую память датчика
Документация на серию доступна на сайте производителя.
Тип датчика | Количество выводов | Выходной сигнал | Частота измерений | Индукция срабатывания Bop, индукция отпускания, Brp |
||
Основной выход | Дополнительный выход | |||||
Режим работы | Доп. выход в режимах 2, 3, 4 | |||||
Si7210-00 | 5 | I²C |
Режим выбирается через I²C:
|
выход Push-pull | Настраивается через I²C | Bop = ±1.1 мТ (max) Brp = ±0.2 мТ (min) | Bop - Brp | = 0.4 (typ) |
Si7210-01 | выход открытый коллектор | |||||
Si7210-02 | выход Push-pull | |||||
Si7210-03 | ||||||
Si7210-04 | ||||||
Si7210-05 |
Тип датчика | Дополнительные функции | Напряжение питания |
Потребляемый ток |
Рабочий диапазон температур | |||||
Блок tamper detection | Схема температурной компенсации | Встроенный датчик температуры | Поддержка автокалибровки | Цифровой фильтр | Режим измерений |
Режим сна |
|||
Si7210-00 | да, порог настраивается через I²C | да | да, доступен на I²C Точность ±1.0 °C |
да | да (FIR или IIR) Тип и выборка настраивается через I²C |
1.7 - 5.5 В | 5.0 мА @ 3.3 В |
от 50 нА | -40 .. 125 °C |
Si7210-01 | |||||||||
Si7210-02 | да, доступен на I²C Точность ±4.0 °C |
||||||||
Si7210-03 | нет | ||||||||
Si7210-04 | |||||||||
Si7210-05 |
Полный артикул датчика кодируется следующим образом:
Тип датчика (см. таблицы выше) | |||||
Ревизия микросхемы: • A, B и т.д. |
|||||
Тип датчика (см. таблицы выше) | |||||
Рабочий диапазон температур: • I - от -40 до +125°C • F - от 0 до +70°C |
|||||
Корпус: • B - TO92 • M - DFN8 • V - SOT23 |
|||||
Упаковка: • _ - стандартная • R - лента |
|||||
Si7210 | -B- | 00 | -I | V | -R |
Так, например, датчик типа Si7210-00 в корпусе SOT23 и с рабочим диапазоном температур -40 до +125°C будет иметь код для заказа Si7210-B-00-IV-R.
Для знакомства с датчиками Холла серии Si72xx и для разработки приложений на базе этих датчиков предлагается набор Si72xx-WD-Kit.
В набор входят следующие компоненты: