Mit Avr einen 1A Puls an Sensor-KMZ51, welcher Transistor?

[GorDiin]

Hi,
ich möchte mit einem ATtiny26 der Magnetfeldsensor KMZ51 auslesen. Dieser sollte laut Phillips vor jedem Lesevorgang ( A/D-wandlung, ausgang des sensors ist ein spannungswert) entmagnetisiert werden. Dies geschieht über einen Puls an eine integrierte Spule , von 1A und 3us. Die Spule hat laut Datenblatt 2ohm, Vcc ist 5V. die pulslänge kann ich ja softwaremäßig steuern, wie aber bastel ich den rest um den sensor? ich dachte mir mit einem transistor, der einen kreis mit der spule im KMZ51 und einem widerstand von 3ohm schließt.
Geht das so einfach? wenn ja welchen transistor nehm ich dann am besten, ich hab schon gesucht, aber die max. belastungsströme waren immer recht niedrig, oder macht das bei kurzen zeit nix (und ich hätte das im datenblatt nachsesen können ;-)
Und was muß ich dei der belastung des ausgang des Tiny26 dann beachten, muß vor den transistor noch ein widerstand, um Ib zu begrenzen.
was ähnliches ist auf der seitefolgenden seite unter "degaußing" beschrieben.
http://www.magnetometer.org/mag-magnetoresistive.php

Vielen Dank im Voraus.

[schmic20]

Hallo,

also, es gibt die Möglichkeit, dass man die Spule an + anschließt und mit den Transistor zur Masse schaltet, dann brauchst Du einen NPN-Transistor.
Die zweite Möglichkeit ist, dass Du die Spule an - anschließt und mit dem Transistor nach + schaltest, dann brauchst Du einen PNP-Transistor.
Dann suchst Du Dir aus einer Transistoren-Vergleichstabelle einen geeigneten Transistor aus. In dieser Tabelle steht dann auch dabei, welche Verstärkung dieser Transistor hat. Wenn Du nun für Deine Spule 1A benötigst und der Transistor hat z. B. eine Verstärkung von 50, dann errechnet sich der Strom der bei einem NPN-Transistor vom µC in die Basis fließt so:

Ib = Ic / V

Ib = 1A / 50

Ib = 0,02A

Ib = 20mA

Diese Berechnung mußt Du nochmal durchführen wenn Du einen geeigneten Transistor gefunden hast.

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Wenn der µC nun den Strom von 20mA verkraftet, dann musst Du diesen Strom noch mit einem Vorwiderstand begrenzen. Bleiben wir dazu beim NPN-Transistor. Dazu nehme ich an, dass der µC ebenfalls mit 5V betrieben wird. Der Ausgang des µC wird dann in etwa 5V haben bei log. 1 haben. Am Transistor fallen dann 0,7V zwischen Basis und Emitter ab. Übrig bleiben also 4,3V die an dem Vorwiderstand abfallen.
Der Vorwiderstand errechnet sich dann so:

Rv = Uv / Ib

Rv = 4,3V / 20mA

Rv = 215 Ohm

Die Leistung die er verbrät:

Pv = Uv * Ib
Pv = 4,3V * 20mA
Pv = 86mW

Günstig wäre also ein 220 Ohm Widerstand mit 1/8-Watt oder 1/4-Watt als Vorwiderstand für die Basis des NPN-Transistors.

Auch diese Berechnung ist nochmal durchzuführen wenn Du einen geeigneten Transistor gefunden hast.
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Nun zur Spule:
2Ohm und 1 A, das heißt, dass bei der Spule 2V abfallen. 3V müssen wieder an einem Widerstand abfallen.

Rvsp = Uvsp / Isp
Rvsp = 3V / 1A
Rvsp = 3 Ohm

Und wieder die Leistung:

Pvsp = Uvsp * Isp
Pvsp = 3V * 1A
Pvsp = 3W

Diesmal empfiehlt sich ein Hochlastwiderstand.

Das war´s.



Solltest Du einen PNP-Transisor benötigen verhält es sich genauso, nur dass wenn die Spule an Strom liegen soll, der Ausgang vom µC auf log. 0 liegen muss und dann Strom von der Basis des Transistors zum Ausgang des µC fließt.

Falls der Ausgangsstrom des µC nicht reicht, dann muss in beiden Fällen nochmal eine Transistorstufe vorgeschaltet werden.

Viele Grüße
Michael

[engineer]

Soll da wirklich ein Strom eingeprägt werden?

[Manf]

Bevor ich die ganze Stromversorgung wegen 3us für 1A auslege würde ich lieber einen Kondensator von 1uF (oder etwas mehr) über einen ausreichend großen Widerstand auf 5V aufladen und mit einem Transistor (über einen kleinen Widerstand) an die Spule schalten.
Die Zeit ist recht kurz, sodass neben dem Netzteil auch weitere Komponenten nicht für 1A Dauerstrom ausgelegt sein müssen.
Manfred

[GorDiin]

Ich hab dazu auch noch eine weitere application note gefunden, in der das auch so geregelt wird, mit einem 1uF Kondensator.
Ich steig nur nicht so ganz durch die schlatung durch, weiß nicht so genau wie ich das berechen soll und ob ads dort alles richtig beschrieben ist.
Wenn sich das jemand angucken will, hier:
http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/applicationnotes/AN00022_COMPASS.pdf
Die grafik auf seite 22 ist eine nähere erläuterung des ganzen aufbaus auf seite 21. inwiefern kann ich die werte übernehmen, wenn ich das ganze wie hier: nochwas zum runterladen :-) http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/various/SC17_GENERAL_MAG_98_1.pdf
Seite 26. auf seite 24 ist nochmal der gesamte aufbeu ohne AVR.
das ding ist bei dem Erzeugen des Signals ohne mc ist eine 10V spannungsquelle benutzt, bei dem mit mc nur 5V. also wieder die frage, kann ich die transostoren und widerstände wie bei AN00022 seite 22 verwenden?
ich komm mit der analogtechnik noch nicht so klar :-/.
Gruß

[Manf]

Die mögliche Form der 0,7A Impulse für 10µs ist in Bild 27 auf Seite 25 beschrieben.

Es ist sicher noch eine Erleichterung mit den integrierten Spulen zu arbeiten und nur den Strom steuern zu müssen, nicht das Magnetfeld.

Trotzdem ist der Stromimpuls bei der aufgebauten Schaltung zu überprüfen, zumindest habe ich jetzt keine Beschreibung der integrierten Spule mit Induktivität und ohmschen Widerstand gesehen.

Vielleicht ist es auch einfacher die Wirkung der erfolgreichen Entmagetisierens zu messen als die Form des Stromimpulses.
Manfred

[GorDiin]

Der Impuls und der Widerstand der spule sind im datenblatt dazu angegeben mit werten von min. 1, typical:2 und max.3 Ohm, der impuls sollte zwischen 0,8 und 1,2 A liegen.

[Manf]

1 A bei 2 Ohm erhält man bei 2V Versorgungsspannung.
Dazu kommen der Widerstand des Transistors und des Kondensators die dann bei zusammen 2-4 Ohm liegen damit der Strom bei 5V Versorgung, dem Aufbau und der Ansteuerung 1A erreicht.

So habe ich mir das Vorgestellt. Entweder der Wert ist für den Sensor nicht kritisch oder es hängt von Parametern ab die normalerweise im Applikationslabor erreicht werden.

Wie kritisch der Wert für den Sensor ist kann ich nicht sagen, aber es wäre sicher gut, wenn Du die Wirkung der erfolgreichen Entmagnetisierung verifizieren könntest, und ggf etwas an der Schaltung nachbessern könntest.

Hierzu kann man aktuelle Transistoren nehmen, die eher kleinere Bahnwiderstände haben und einen kleinen Vorwiderstand zur Spule den man nach Bedarf auswechselt.
Manfred

[condor]

Falls das Thema noch von Interesse ist solltet ihr einen Blick in dieses Dokument werfen: http://www.volny.cz/vopalem/Publications/Eurosensors/AMR.pdf