Verstärkung eines Hall-Sensors

[NovaDan123 (Gast)]

Hallo zusammen,

Ich möchte mit einem Hall-Sensor ein statisches Magnetfeld messen und 
das Signal an dem integrierten 12 Bit ADC eines STM32 Nucleo Boards 
auslesen. Meine Anforderung sind die folgenden:

- Der Hall-Sensor soll einen Messbereich von 0 bis 0,5 Tesla haben
- Die Hallspannung soll von 0 - 3V sein (fast gesamter Messbereich des 
ADC)

Bei 0 Tesla hat der Sensor eine Offsetspannung von 1,5V.
Je nachdem wie der Sensor zum Magnetfeld ausgerichtet ist (bzw. je nach 
dem wie ich den Magneten mit 0,5 Tesla an den Sensor halte) erzeugt 
dieser +- 200 mV.

Nun mein Problem. Ich habe nur positive Spannungen als Quelle (3,3V oder 
5V, beides vom Board). Wie kann Ich die Änderung (also die +-200 mV) 
verstärken, ohne den Offset mitzuverstärken.

Ich möchte es so verstärken, dass bei 0,5 Tesla der Sensor je nach 
Ausrichtung 0 (also -200mV vertärken auf -1,5V) oder 3V (also +200 mv 
auf 1,5V) ausgibt und wenn kein Magnetfeld gemessen wird 1,5V.

hat einer eine Idee?

[uwe (Gast)]

Subtrahierverstärker mit virtueller Masse bzw. Referenz bei 1,5V...

[H. H. (Gast)]

Klassische Aufgabe für einen Instrumentenverstärker.

[MaWin (Gast)]

NovaDan123 schrieb:
> Wie kann Ich die Änderung (also die +-200 mV) verstärken, ohne den
> Offset mitzuverstärken.

Mit einem Instrumentenverstärker oder einfacherln Differenzverstärker. 
Nimm einen Rail-To-Rail Typen wie MCP6N16 damit du auch fast 0V und fast 
3V bekommst. Die meisten Hallsensoten sind aber stark 
temperaturabhängig, ein Messwert wird das also nicht  eher ein 
Schätzwert ohne entsprechende Kompensation. Siehe AppNote zu KMZ10/KMZ51

https://4donline.ihs.com/images/VipMasterIC/IC/PHGL/PHGLS04497/PHGLS04497-1.pdf?hkey=EF798316E3902B6ED9A73243A3159BB0

(irgendwie kann ich auf den gespeicherten link nicht zugreifen)

[npn (Gast)]

MaWin schrieb:
> (irgendwie kann ich auf den gespeicherten link nicht zugreifen)

weil der key ungültig ist, hast du keine Zugriffsrechte

[NovaDan123 (Gast)]

Ich habe noch folgenden Link gefunden, wo das genauer erklärt wird, 
jedoch stellt sich mir eine Frage.

https://www.elektroniktutor.de/analogverstaerker/instrum.html

Zitat aus dem Link:

"Sind die Bezugspotenziale der Eingangsspannungen vom Referenzeingang 
unabhängig, kann mit einer variablen Referenzspannung ein 
Ausgangsspannungsabgleich durchgeführt werden. Zur oben hergeleiteten 
Gleichung für Ua ist der Wert der Referenzspannung zu addieren."

Ich habe ja nur eine Quelle. Ich möchte mit einen Spannungsteiler/Poti 
eine Referenzspannung von 1,5 Volt erstellen, die ich sowohl an den 
Ref-Eingang als auch den invertierenden Eingang packen will. so hätte 
ich nach der im Link erwähnten Formel alles erreicht was ich will. Das 
sieht dann so ähnlich aus wie im Bild oben (Anhang), nur das "Ref" auch 
in den invertierenden Eingang geht, "V+" ist 5V und "V-" GND.

Jedoch klappt es nicht aufgrund des oben erwähnten Zitates, oder? Weil 
alle Spannungen (Eingangsspannungen und Referenz) das selbe 
Bezugspotential haben, oder versteh ich das falsch?

[Pandur S. (jetztnicht)]

Aeh, und nicht vergessen, ein Hallsensor hat auch noch einen Offset. 
Bedeutet die Hallspannung (Differenzspannung) bei Null Feld ist nicht 
ganz Null. Und diese Offsetspannung ist dann noch von der 
temperaturabhaengig. Die Hallspannung ist auch temperaturabhaengig.

[MaWin (Gast)]

NovaDan123 schrieb:
> Ich möchte mit einen Spannungsteiler/Poti eine Referenzspannung von 1,5
> Volt erstellen, die ich sowohl an den Ref-Eingang als auch den
> invertierenden Eingang packen will. so hätte ich nach der im Link
> erwähnten Formel alles erreicht was ich will

Ja.

[Achim S. (Gast)]

NovaDan123 schrieb:
> so hätte
> ich nach der im Link erwähnten Formel alles erreicht was ich will. Das
> sieht dann so ähnlich aus wie im Bild oben (Anhang), nur das "Ref" auch
> in den invertierenden Eingang geht, "V+" ist 5V und "V-" GND.

Die Formel im Link gilt, wenn der Ref-Eingang niederohmig getrieben 
wird. Die Schaltung im Link macht das, weil Sie dem Spannungsteiler noch 
einen OPV als Spannungsfolger nachschaltet. Die Schaltung in deinem 
"Schaltbild.png" macht das nicht, weil Ref direkt auf den 
Spannungsteiler geht und dessen Innenwiderstand sieht.

Auch im Datenblatt des INA126 steht bei Ref: "This pin must be driven by 
a low impedance". Ein Spannungsteiler erfüllt das nicht.