[实用新型]一种全极性霍尔传感器开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种霍尔传感器，具体涉及一种全极性霍尔传感器开关。

背景技术

传感器在工业、通信、仪器制造等领域中已经得到广泛的应用，在各种传感器检测磁场的应用中，霍尔传感器是最普遍和常用的。全极性霍尔传感器开关要求既可以感应磁场的南极，又可以感应磁场的北极。现有的检测技术中有两种方法：方案一如图1所示，采用两个单极性霍尔传感器开关1和2分别检测磁场南极、磁场北极，虽然这种技术可以实现全极性霍尔传感器开关功能，但要消耗更多的功耗和芯片面积；方案二如图2所示，采用更多的数字逻辑开关控制单极性开关霍尔实现全极性霍尔传感器开关，当开关S1a～S6b第一次闭合时，检测磁场的南极，开关S1a～S6b第二次闭合时检测磁场的北极。方案二相对于方案一可以节约一定的功耗，但是此方案以增加检测时间为代价，大大降低了霍尔传感器的检测速度。

实用新型内容

本实用新型的目的是要解决现有技术的不足而提供一种全极性霍尔传感器开关，不仅降低芯片功耗，同时具有更高的检测速度，以解决全极性霍尔传感器开关在功耗和检测时间之间的固有矛盾。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种全极性霍尔传感器开关，包括：

一霍尔元件，其感应环境磁场并输出相应的霍尔电压；

一放大采样电路，其放大所述霍尔电压，并将放大后的霍尔电压进行存储；

一电压阈值设置电路，其产生两个电压阈值；以及

一判断逻辑电路，其分别比较存储的所述霍尔电压与两个所述电压阈值的大小，并将两组比较结果信号进行相或后输出。

进一步地，所述放大采样电路包括：

一放大器AMP，其两个输入端分别接所述霍尔元件的两个输出端；

一电容C1，其上极板通过开关S1a接放大器AMP的正输出端，下极板通过开关S1b接放大器AMP的负输出端；以及

一电容C3，其上极板通过开关S1c接放大器AMP的正输出端，下极板通过开关S1d接放大器AMP的负输出端。

进一步地，所述电压阈值设置电路包括：

一电容C2，其上极板通过开关S6a接电容C1的上极板，下极板通过开关S6b接电容C1的下极板；

一电容C4，其上极板通过开关S6c接电容C3的上极板，下极板通过开关S6d接电容C3的下极板；以及

依次串联在电源端与地之间的电阻R1～R6，其中电阻R1和R2的连接点通过一开关S2接电容C2的的上极板，电阻R2和R3的连接点通过一开关S3接电容C2的的上极板，电阻R3和R4的连接点分别接电容C2和C4的的下极板,电阻R4和R5的连接点通过一开关S4接电容C4的的上极板，电阻R5和R6的连接点通过一开关S5接电容C4的的上极板。

进一步地，所述判断逻辑电路包括：

一比较器COMP1，其正输入端接电阻R3和R4的连接点，负输入端通过开关S6e接电容C2的正极板；

一比较器COMP2，其负输入端接电阻R3和R4的连接点，正输入端通过开关S6f接电容C4的正极板；以及

一或门OR，其两个输入端分别连接所述比较器COMP1和COMP2的输出端。

优选地，所述电容C1和C3的电容值相同，所述电容C2和C4的电容值相同。

优选地，所述电阻R1和R6的阻值相同，所述电阻R2和R5的阻值相同，所述电阻R3和R4的阻值相同。

优选地，所述开关S1a～S6f与一控制器连接。

通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术具有如下有益效果：

(1)本实用新型霍尔传感开关检测磁场南极和北极时共用一个霍尔元件和一个放大器，与现有技术使用两个霍尔元件和两个放大器的方案一相比，减少了一个霍尔元件和一个放大器，将大大降低芯片的功耗和面积。

(2)本实用新型采用两个比较器同时对北极和南极磁场强度进行并行比较判断，与现有技术需要两个检测周期的方案二相比，本实用新型的检测时间可以减半，从而大大提高传感器的检测速度。

(3)两个比较器磁滞的设定采用公用的电阻实现，相对于方案一，芯片面积、功耗也均有降低。

附图说明

图1为现有技术实现全极性霍尔传感器开关的方案一的电路原理图；

图2为现有技术实现全极性霍尔传感器开关的方案二的电路原理图；

图3为本实用新型全极性霍尔传感器开关的电路原理图；