[实用新型]失配电压消除装置及含霍尔效应探测器的无线物联网芯片有效

申请号：	201520476435.3	申请日：	2015-07-03
公开（公告）号：	CN204964731U	公开（公告）日：	2016-01-13
发明（设计）人：	张瑞安;王强	申请（专利权）人：	乐鑫信息科技（上海）有限公司
主分类号：	G01R33/07	分类号：	G01R33/07;G05F1/46
代理公司：	上海信好专利代理事务所(普通合伙) 31249	代理人：	包姝晴;张静洁
地址：	201203 上海市浦东新区***	国省代码：	上海;31
权利要求书：	查看更多	说明书：	查看更多
摘要：
搜索关键词：	失配电压消除装置霍尔效应探测器无线联网芯片
钻瓜网技术展会专利词库专利权人专利榜在售专利公布日期热门专利

【说明书】：

技术领域

本实用新型涉及物联网(IOT)领域，特别涉及在无线物联网芯片设备中集成了霍尔效应探测器(HallEffectSensor)的技术。

背景技术

霍尔效应(HallEffect)是指置于磁场中的电流载体，其中的载流子受到洛伦兹力(LorentzForce)的影响，会产生一个与电流和磁场方向都垂直的电压，该电压的大小与电流大小和磁场强度的乘积成正比。霍尔效应探测器(HallEffectSensor)就是指利用霍尔效应的原理，用来检测磁场的大小和方向。虽然霍尔效应探测器是一种磁场探测器，以它为核心元件却可以检测温度、压力、位置、流量等等，应用范围十分广泛。

霍尔效应探测器主要由两部分组成：霍尔元件11和电压检测电路12，如图1所示。霍尔元件11是可以放置于待检测磁场中的导电薄片，电压检测电路12将霍尔元件11产生的电压放大并检测出来，进而推知磁场的大小和方向。

传统的物联网芯片14使用霍尔效应探测器16的方法，是在PCB板15(印制电路板)上集成霍尔效应探测器16和物联网的控制逻辑模块13，主要有两种方式：一种是霍尔元件11和电压检测电路12全部都在物联网芯片14外部，霍尔效应探测器16与物联网芯片14的控制逻辑模块13是两个相互独立的元件，两者之间以模拟的或者数字的信号线相连接，如图2所示；另外一种是物联网芯片14的内部集成了电压检测电路12，对霍尔元件11的电压输出进行检测，如图3所示。

这两种方式的缺点显而易见：系统成本中包含了霍尔效应探测器，无法降到最低；霍尔效应探测器需要额外占用PCB板空间，物联网设备的体积不会太小；物联网芯片需要额外的管脚与霍尔效应探测器相接，影响物联网芯片其他功能的扩展；霍尔效应探测器分立于物联网控制芯片之外，不便于后者对其的控制，系统功耗无法做到最优。

实用新型内容

为了克服传统的物联网芯片使用霍尔效应探测器所产生的各种弊端，本实用新型针对其根本原因，提供一种集成霍尔效应探测器的无线物联网芯片，将霍尔效应探测器的霍尔元件和电压检测器集成在物联网芯片内部，并有效克服芯片内部热噪声及失配电压的影响。本实用新型还提供一种失配电压消除装置。

为了达到上述目的，本实用新型的一个技术方案是提供一种集成霍尔效应探测器的无线物联网芯片，在同一个物联网芯片的内部，集成有电路连接的以下部件：

霍尔元件，输出与所在磁场对应的电压；

电压放大器，连接霍尔元件的输出端，将霍尔元件输出的电压进行放大；

模数转换器，连接电压放大器的输出端，将放大后的电压信号采样量化转为电压的数字信号；

控制逻辑模块，连接模数转换器的输出端，根据对电压的数字信号采集的结果，来输出对应于霍尔元件所在磁场与所检测物理量关系的指令。

优选地，所述物联网芯片的内部还集成有接收器、发送器、开关；

所述控制逻辑模块分别与接收器、发送器电路连接，所述开关通过切换将接收器或发送器中的一个，与物联网芯片外部的天线电路连接，来无线发送指令或接收外部的信息。

优选地，所述物联网芯片与天线分别布置于PCB板上。

优选地，所述物联网芯片设置有失配电压消除装置，其中包含：电压反转电路、减法器；