Este documento pretende explicar cómo funciona la compensación térmica del MLX90251 y cómo se puede utilizar para evaluar el TC general del sistema.
La primera sección de este documento presenta un enfoque teórico del comportamiento térmico del MLX90251. Esta sección proporciona una descripción general de la temperatura y la función de transferencia del sensor Hall lineal y analiza el tema TC: compensación térmica. La segunda sección describe cómo funciona la compensación térmica dentro del MLX90251 y la tercera sección muestra cómo se puede usar el MLX90251 para evaluar el TC del sistema.
hipótesis
Esta sección pretende ser una explicación teórica del coeficiente de temperatura TC.
Para una compensación de temperatura óptima, el coeficiente de temperatura de sensibilidad TC (σ) debe definirse como
[tex]TC_ {sigma} = fracción{-TC_ {B}}{1+TC_ {B} veces (T-25^{circ}C))}[/tex]
A partir de esta ecuación podemos ver que el coeficiente de temperatura de la sensibilidad TC (σ) debe variar con la temperatura (se puede suponer que TC (B) es constante en el rango de temperatura). Este comportamiento está más o menos implementado en MLX90251. Por lo tanto, la especificación “Código TC frente a TC” se puede escribir de manera que el código TC se refiera al coeficiente de temperatura “compensado” en lugar del coeficiente de temperatura de “sensibilidad IC pura”.
Para determinar el coeficiente de temperatura de su sistema, puede utilizar la siguiente fórmula simplificada:
- Primera aproximación: la amplitud del campo magnético es constante con la temperatura
[tex]TC_{sigma}=frac{[V_ {out}(P_ {2},T)-V_ {out}(P_ {2},25^{circ}C)]-[V_ {out}(P_ {1},T)-V_ {out}(P_ {1},25^{circ}C)]}{[V_ {out}(P_ {2},25^{circ}C)-V_ {out}(P_ {1},25^{circ}C)]Tiempos restantes (T-25^{circ}C derecha)}[/tex]
- Segunda aproximación: ∆Voq(T) = Voq (25⁰C) = 0
[tex]TC_{sigma}=frac{V_{fuera}(P_{2},T)-V_{fuera}(P_{2},25^{circ}C)}{[V_ {out}(P_ {2},25^{circ}C)-Voq(25^{circ}C)]veces (T-25^{circ}C)}[/tex]
MLX90251 – Mesa TC
Esta sección describe la tabla TC implementada en el MLX90251. De hecho, el MLX90251 es un sensor de efecto Hall lineal programable y su coeficiente de temperatura TC (σ) también es programable. Esto permite al usuario de este IC programar un TC en el chip para compensar, al menos parcialmente, la deriva térmica de la densidad de flujo aplicada. Esta deriva anterior puede deberse únicamente a los imanes utilizados en la aplicación, o puede deberse a la interacción de los imanes y el módulo.
TC (σ) (TC de IC) se define mediante tres parámetros programables: TCW (3 bits), TC (5 bits) y TC2ND (6 bits). Todos estos parámetros son programables en la aplicación final y almacenados en la EEprom del IC.para determinar qué triplete [TCW, TC TC2ND] El IC debe programarse para compensar el TC (B) predefinido. Se utiliza una especie de tabla de consulta. Esta tabla se llama la tabla TC.
Decisión del TC
Esta sección pretende explicar cómo determinar el coeficiente de temperatura de un sistema utilizando un chip como el MLX90251.
En primer lugar, necesitamos identificar qué entendemos por “sistema” de decisión. En las siguientes secciones, cuando hablamos de “sistemas”, nos referimos a imanes simples o imanes montados en módulos (sin circuitos integrados, a menos que se especifique lo contrario).
Caracterizar el TC de MLX90251
Como se mencionó anteriormente, el MLX90251 TC debe programarse para funcionar a 0 ppm/⁰C. Por lo tanto, necesitamos caracterizar el TC del IC. Esto debe hacerse realizando los siguientes pasos:
- Programe el TC del IC a 0 ppm/⁰C mediante el PTC-03/PTC-04.
- Evaluar el comportamiento térmico real del IC
Para evaluar el TC de un IC, el voltaje de salida debe medirse al menos a tres temperaturas diferentes (fría, ambiente, caliente) en dos ubicaciones diferentes, es decir, a dos temperaturas de campo magnético diferentes.
Para dos posiciones diferentes, es mejor medir el Vout del campo magnético positivo y el campo magnético negativo correspondiente: Vout (+B Gauss, T) y Vout (-B Gauss, T).
Decisión del sistema TC
Una vez que se caracteriza completamente el comportamiento térmico del IC, se puede utilizar para caracterizar el sistema (imán o imán + módulo).
Para hacer esto, simplemente implemente el IC caracterizado en el sistema y realice las mismas mediciones que se describen en la sección anterior. Es decir, mida el voltaje de salida a por lo menos tres temperaturas diferentes (fría, ambiente y caliente) y mida dos temperaturas para cada temperatura. Posiciones diferentes.
números
El error de deriva térmica de Voq ∆Voq(T) se puede representar gráficamente como:
Por otro lado, el error causado por el desajuste de TC, o ΔTC, se puede expresar como:
Finalmente, el error térmico total tiene la forma
Este documento pretende explicar cómo funciona la compensación térmica del MLX90251 y cómo se puede utilizar para evaluar el TC general del sistema.