Para amplificar la salida de un dispositivo de efecto Hall lineal con el fin de impulsar una bobina de voz

Estoy trabajando en un invento que es 99% de naturaleza mecánica. Sin embargo, requiere un servo de circuito cerrado, que consta de un sensor de efecto Hall lineal, cuya salida se amplifica para impulsar una bobina de voz. Se me ocurrió el circuito que se muestra a continuación, pero no puedo entender cómo hacer que funcione correctamente. La salida del sensor de efecto Hall varía de 0 V a 2,5 V y, en respuesta a eso, me gustaría ver que R7 (que representa la bobina de voz) conduzca de 20 mA a 100 mA. ¿Qué valores de resistencia tengo que cambiar para lograr eso? https://www.circuitlab.com/circuit/42gc63byzs44/complete/

ingrese la descripción de la imagen aquí

**Editar en respuesta a Neil, Reino Unido:**La salida del sensor de efecto Hall está controlada por un imán unido a una corredera mecánica. La bobina de voz actúa como un forzador mecánico. La bobina de voz consiste en un brazo actuador rediseñado de un disco duro. Actualmente estoy controlando la bobina de voz con un potenciómetro y requiere de 20 a 100 mA para funcionar correctamente.

¿Qué hace el circuito ahora?
¿Hall mide el campo magnético de la bobina móvil o mide la posición de un imán unido a la bobina móvil? Si es lo último, ¡tiene mucho trabajo de estabilidad por hacer!
Hola analogsystemsrf
Hola, analogsystemsrf: El circuito proporciona 23 mA a través de R7 cuando la salida del sensor Hall es de 0 V y proporciona 78 mA a través de R7 cuando la salida del sensor Hall es de 2,6 V. Necesito una corriente de 100mA en lugar de los 78mA. No sé qué valores de resistencia cambiar para lograr eso. Atentamente, Ralf
@Trackmann A medida que reduce el valor de R9, aumenta la ganancia actual. Noté que el valor ha cambiado a 35 desde 43 originalmente, por lo que va en la dirección correcta. Desafortunadamente, está construyendo un oscilador, tendrá que hacer una compensación de plomo de servicio pesado para que se estabilice. La corriente a través de una bobina produce una fuerza, que produce aceleración de la carga, que se integra a la velocidad de la carga, que se integra a la posición de la carga, lo que le da el voltaje de retroalimentación. Dos integrales garantizan inestabilidad. Hope'n'poke rara vez funciona, necesitará medir las ganancias y hacer teoría.

Respuestas (1)

Para un circuito sencillo para convertir el voltaje del sensor de 0 V a 2,5 V en una corriente de accionamiento de 20 mA a 100 mA para la bobina de voz, querrá utilizar un circuito más parecido al siguiente:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esto sirve a la corriente de la bobina de voz contra el voltaje de salida del sensor de pasillo. El capacitor de 1K y 100pF proporciona cierta compensación de frecuencia de retroalimentación para hacer que el circuito sea más estable. Es probable que deba ajustar estos valores en función del número de pieza real del amplificador operacional que utilice y las propiedades finales del diseño del circuito físico.

Tenga en cuenta que para una corriente de salida de 100 mA, es posible que desee seleccionar un transistor NPN o un MOSFET de canal N que tenga un paquete de pestañas de metal mejor equipado para disipar un poco más de energía que su paquete TO-92 típico de un 2N3904.

El rendimiento del circuito se evaluó utilizando el simulador de circuito gratuito LTSpice. La siguiente imagen muestra la rampa de voltaje de entrada de 0v a 2.5V y la corriente correspondiente a través de la resistencia de carga R7. El amplificador operacional utilizado es de tipo riel a riel tanto para su rango de modo común de entrada como para su rango de oscilación de salida. El circuito no funcionará con un amplificador operacional que no admita un rango de entrada cerca de GND o una salida capaz de oscilar dentro de aproximadamente un voltio de su riel negativo (GND).

ingrese la descripción de la imagen aquí

Hola Michael Karas, gracias por ese circuito. Lo construiré esta tarde e informaré. Atentamente, Ralf
Hola Michael, construí el circuito pero no pude hacerlo funcionar. La corriente a través de R7 era de 75 mA fijos sin importar cómo movía el imán en relación con el sensor Hall. El sensor Hall es de tipo analógico, mientras que su dibujo parece indicar que produce pulsos. ¿Podría ser el problema?
El diagrama del circuito muestra V2 como una fuente de voltaje al igual que su sensor Hall. Para mi simulación, hice que el voltaje de V2 comenzara en 0 V y luego aumentara lentamente durante un período de 3 ms hasta 2,5 V. Usando esa técnica, pude verificar el diseño del circuito en el rango de puntos operativos que deseaba. Publicaré formas de onda de simulación en la respuesta. Tenga en cuenta que el amplificador operacional que utilicé es uno que admite la capacidad de riel a riel tanto para sus entradas como para sus salidas. Tal vez su problema sea que está utilizando un amplificador operacional de menor capacidad o que el circuito no se construyó correctamente.
gracias miguel Verificaré la calidad de mi construcción y, mientras tanto, pedí dos muestras del amplificador operacional que usó de Linear Technologies. Informaré cuando tenga las muestras. Ralf
Hola Michael Karas, acabo de recibir dos muestras del mismo amplificador operacional que usaste. El circuito funciona exactamente como dijiste que lo haría. Encontré un transistor 2n3904 de montaje en superficie con una gran pestaña de disipador de calor en Internet. Se llama PZT3904. ¿Puedo usarlo para superar su preocupación por el sobrecalentamiento? Su circuito me ayudó a realizar un sueño de 33 años de diseñar el mejor brazo de seguimiento tangencial del mundo. ¡Funciona! Atentamente, Ralf
Me alegro de que todo haya resultado para ti. Debo decir que el opamp LT1638 me ha servido bien en muchos diseños durante los últimos 15 años. Sería genial si aceptaras la respuesta.
Hola Michael Karas, todavía no entiendo todas las reglas de este sitio web, pero si la aceptación de tu respuesta es una de las reglas, acepto absolutamente tu respuesta. Muchas gracias. Ralf
Usted, como el cartel de la pregunta original, puede seleccionar la respuesta que desee y seleccionarla para "aceptación". Eso se hace haciendo clic en la marca de verificación que estará visible para usted en el margen izquierdo de la respuesta que seleccione cerca de la parte superior de la pregunta.
Para amplificar la salida de un dispositivo de efecto Hall lineal con el fin de impulsar una bobina de voz
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 1v