COMPONENTS
SENSORI MAGNETICI
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- ELETTRONICA OGGI 440 - OTTOBRE 2014
misurabile, che dipende soprattutto dalla tensione di offset
prodotta dalle fluttuazioni termiche indotte dalla tempera-
tura ambiente ed è fastidiosa perché si sovrappone irre-
golarmente a quella generata per effetto Hall e può quindi
falsarne la misura. È pertanto indispensabile fare in modo di
cancellarla, per esempio con una retroazione, sovrapponen-
do alla corrente una sua replica con la polarizzazione ruo-
tata da 0° a 90° in grado di abbattere l’offset. Meglio ancora
con la tecnica dinamica che per la sovrapposizione impone
la continua e periodica rotazione della polarizzazione della
corrente da 0° a 90° e viceversa, in modo tale che la tensio-
ne di Hall cambi continuamente polarità, diversamente da
quella di offset, che viene perciò annullata molto più accu-
ratamente. Con questa tecnica si possono rilevare flussi ma-
gnetici anche prossimi allo zero e, inoltre, un circuito per la
cancellazione dinamica dell’offset è realizzabile con quattro
transistor in tecnologia Cmos e un amplificatore differenzia-
le di uscita ed è perciò semplicissimo da integrare insieme
al sensore in pochi mm2.
Se le misure da effettuare sono particolarmente impegna-
tive, inoltre, il tutto può essere integrato sul silicio insieme
a un piccolo Asic di calibrazione, dove si possono trovare
un core MCU, un convertitore ADC e/o DAC, uno stadio di
amplificazione e una Eeprom, che memorizza i valori dei pa-
rametri di configurazione e può anche contenere l’algoritmo
di calibrazione.
Questa scelta aumenta un po’ i costi, ma può essere inevi-
tabile per le misure sugli apparecchi medicali legate a re-
quisiti di precisione molto severi. Molto diffuso è l’utilizzo
di due sensori Hall contrapposti in confi-
gurazione differenziale, per misurare non
il campo magnetico ma le sue variazioni
nel tempo e ottenere di conseguenza degli
impulsi di tensione in corrispondenza dei
gradini di corrente, oppure un segnale nul-
lo quando la corrente è costante. Questi di-
spositivi sono evidentemente molto adatti
per il comando dei motori elettrici o degli
attuatori elettromeccanici e perciò preferi-
bili nell’automazione industriale.
Basso rumore e minimo errore
Il nuovo sensore di corrente a effetto Hall
ACS764 di
Allegro MicroSystems
ospita
un elemento conduttivo a bassa resistenza
(inferiore a 0,5 m
1
) che garantisce misure
a basso rumore termico e quindi minimo
errore di offset. Il dispositivo può indirizza-
re fino a 16 ingressi ed è configurato per
misurare le correnti da 16 a 32A e fornire,
grazie a uno stadio A/D con risoluzione di 9 bit, un’uscita di-
gitale su bus I2C con errore massimo inferiore al 2% sull’in-
tero range termico da -20 fino a +125 °C. Il package è Qsop
a 24 pin di cui uno serve per la sincronizzazione dall’esterno
che permette di ottenere molteplici letture in istanti di tempo
predeterminati.
Interfaccia duale
Maxim Integrated
propone il single-chip MAX9921 in grado
di interfacciare due sensori a effetto Hall nonché gestirne e
monitorarne la corrente cancellando l’offset e filtrando il ru-
more per produrre un segnale logico adattato per i moderni
microprocessori a basso voltaggio. Il range in corrente ar-
Fig. 3 – Lo switch/latch MLX92242 di Melexis integra un sensore Hall insieme a un regolatore
di tensione, un driver di corrente stabilizzato e una memoria Eeprom
Fig. 4 – Il sensore Hall ACS746 di Allegro MicroSystems a basso rumore
ha un errore inferiore al 2% sull’intero range termico da -20 fino a
+125 °C
