Number of the records: 1
Vyhodnocovací jednotka pro metalické Hallovy senzory v prostředí s vysokými teplotami a ionizačním zářením
- 1.
SYSNO ASEP 0582835 Document Type L - Prototype, Functional Specimen R&D Document Type Prototype, Functional Specimen RIV Subspecies Functional Specimen Title Vyhodnocovací jednotka pro metalické Hallovy senzory v prostředí s vysokými teplotami a ionizačním zářením Title Controller for metallic Hall sensors Author(s) Sládek, Petr (UFP-V)
Entler, Slavomír (UFP-V) ORCID
Ďuran, Ivan (UFP-V) RID, ORCID
Turjanica, P. (CZ)Number of authors 4 Year of issue 2022 Int.Code TK03030070-V7 Technical parameters Vstupní karta jednotky AFE obsahuje instrumentační zesilovače, analogový komutátor zajišťující rotaci napájecího proudu sensoru a diferenciální zdroj proudu pro napájení senzorů v rozsahu až 10 V/10 mA. Univerzální programovatelná procesorová karta DSP je vybavena rychlými diferenciálními vstupy/výstupy 2x ADC 32bit s převzorkováním, 2x DAC 16-24bit a 1x 2 kanálový 24bit výstupní DAC. Karta PWR zajišťuje napájení AFE s parametry ±12 V/1 A a ±5 V/1 A, což poskytuje dostatek výkonu pro napájení Hallových senzorů až do 0,7 , a napájení DSP s parametry 3,3 V/2 A a 5 V/0,4 A. Karty DSP a PWR jsou plně programovatelné. Mikroprocesor DSP je typu ARM Cortex a využívá toolchain STM Cube IDE 1.7.0 a STM Cube MX. PWR je postaveno na mikrokontroleru AVR ATtiny a využívá toolchain AVR Atmel Studio 7. Mikrokontroler PWR zajišťuje diagnostiku napájení jednotky a sekvencováni napájení DSP i AFE. Pro potlačení parazitních zemních smyček je napájení DSP a AFE galvanicky oddělené. Funkční vzorek umožňuje měřit Hallovy senzory napájené proudem v softwarově nastavitelném rozsahu 1 až 10mA. Elektrický odpor měřících kanálů může být v rozsahu 0 až 1,5 kΩ při proudu 4 mA (RMS). Jednotka má tři výstupy – hlavní výstupní signál odpovídající Hallovu napětí a dva vedlejší výstupy odpovídající elektrickému odporu větví senzoru. Funkční vzorek má velmi vysoké zesílení při zachování stejného offsetu ve srovnání s dosud používanou analogovou vyhodnocovací jednotkou pro bismutové senzory. Současně integruje ortogonální demodulaci signálu (sin+cos), která zlepšuje přesnost měření. Economic parameters Vyhodnocovací jednotka umožňuje zvýšení přesnosti měření magnetického pole a současně kontrolu stavu čidla měřením jeho elektrického odporu. Ekonomický přínos je v možnosti aplikace Hallových senzorů v náročných podmínkách vysokých teplot a ionizačního záření, kde to dříve nebylo možné. Owner Name Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i. Registration Number of the result owner 60165171 Applied result category by the cost of its creation B - Vyčerpaná část nákladů > 5 mil. Kč a <= 10 mil. Kč License fee fee Z - Poskytovatel licence nepožaduje v některých případech licenční poplatek Language cze - Czech Country CZ - Czech Republic Keywords Hall sensor ; controller ; digital signal processing Subject RIV BL - Plasma and Gas Discharge Physics OECD category Fluids and plasma physics (including surface physics) R&D Projects TK03030070 GA TA ČR - Technology Agency of the Czech Republic (TA ČR) Institutional support UFP-V - RVO:61389021 Annotation Vyhodnocovací jednotka zajišťuje napájení Hallových senzorů a současně snímání jejich výstupního signálu. Signál senzoru zpracovává, potlačuje rušivá napětí a zesiluje Hallovo napětí. Zpracování signálu je digitální, jednotka je programovatelná. Jednotka integruje technologii synchronní detekce pro získání slabého měřeného signálu v silně rušeném prostředí a technologii proudové rotace, která potlačuje offsetové napětí a planární Hallovo napětí. Jednotka má tři výstupy – hlavní výstupní signál odpovídající měřenému Hallovu napětí a dva vedlejší výstupy odpovídající elektrickému odporu větví senzoru. Description in English Controller provides power supply to the Hall sensors and simultaneously reads their output signal. The sensor signal is processed, cleaned of interfering voltages and amplified. The signal processing is digital, the unit is programmable. The unit integrates synchronous detection technology to obtain a weak measured signal in a highly disturbed environment and current spinning technology to suppress offset voltage and planar Hall voltage. The controller has three outputs - a main output signal corresponding to the measured Hall voltage and two secondary outputs corresponding to the electrical resistance of the sensor branches. Workplace Institute of Plasma Physics Contact Vladimíra Kebza, kebza@ipp.cas.cz, Tel.: 266 052 975 Year of Publishing 2024
Number of the records: 1