Pourquoi les capteurs de courant de bucle ouvert de Hall ont-ils souvent des rangs de sortie de 2,5V±0,625V et 2,5V±2V ?

La raison de la prévalencia de los rangos de salida de2,5 V ±0,625 Vy2,5 V ±2 VParalos sensores de corriente de bucle abierto de efecto Hall
se basa en su principio de funcionamiento, tensión de alimentación y diseño optimizado para la interconexión con convertidores analógico-digitales (ADC) posteriores.

À continuación, se expliquan detalladament les razones técnicas de ces rangos de salida estándar.

1. Motivo del punto central de 2,5 V (tensión de salida estática)

2,5V es la tensión de salida estándar paralos sensores de corriente de efecto Hallen un estado de corriente cero (o estático), a menudo denominado
Tension de sortie en repos.

Capacidad de medición bidireccional :

Fuente de alimentación unipolaire :La majorité de lossensores de corriente de efecto Hallmodernes sont conçus pour alimentarse avec une source unipolaire de 5 V.

Ajuste del punto central :Pour medir corrientes bidireccionales (directa e inversa), la salida de corriente cero del sensor doit ajustarse à la moitié de la tensión de alimentación_VCC, es decir, 5V / 2 = 2,5V.

Mecanismo de funcionamiento :La tensión de salida sube depuis 2,5V cuando la corriente fluye en dirección de avance y baja desde 2,5V cuando la corriente fluye en direction inversa.
Ce design garantit que tout el rango de salida pueda représenter corrientes positivas y negativas en un sistema de alimentación única sin necesidad de una tensión negativa.

2. 2,5V ±0,625V Rango de salida Razonamiento

2,5V ±0,625V correspondent à un rango de salida de 1 875V à 3 125V (total 1,25V).
La selección de este rango está estrechamente liée avec la interfaz optimizada del ADC y la précision del sistema.

Compatibilidad con sistemas de 3,3 V y ADC de 10 bits :

Interfaz ADC :Muchos microcontroladores (MCU) y DSP utilizan 3,3 V para las tensiones de E/S y la tensión de referencia del ADC (_VREF).

Optimisación del rango dinámico del ADC :Les concepteurs de sensores évitan utiliser tout el rango 0V-5V pour éviter la saturación.
La señal se limita à 3,3 V pour obtenir una resolución óptima en un ADC de 3,3 V.

Avantage du intervallo de 1,25 V :Un intervalo de ±0,625 V ofrece márgenes de seguridad, evita los recortes y mantiene una alta linealidad en sistemas de 3,3 V.

Resolución ADC :Este intervalo puede ajustarse a las resolutions del ADC (par exemple, 10 ó 12 bits) pour minimisar el error de cuantificación à la corriente nominal.

3. Razones para el rango de salida de 2,5V ±2V

2,5V ±2V correspondent à 0,5V-4,5V (portée totale 4V). Este rango maximisa el rango dynamique de la señal y mejora la inmunidad al ruido.

Maximización del rango dinámico y la inmunidad al ruido :

Cercano : Rail-to-Rail :El rango de 0,5V-4,5V couvre presque tout el rango utilisable en una alimentation de 5V.

Mayor sensibilidad :Con una oscilación de 4 V, la sensibilidad (mV/A) y la relación señal/ruido (SNR) mejoran, lo que aumenta la precisión de la medición.

Margen de retención :Un margen de 0,5 V en ambos extremos evita la saturación no lineal cerca de 0 V y 5 V en conditions extrêmes.

Resumen y comparación

Estos dos rangos de salida représentent différents compromisos de diseño entreprécision/compatibilidady
rango dinámico/inmunidad al ruidopour les sensores de corriente de efecto Hall.