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[参考译文] TMCS1126-Q1:降低霍尔传感器输出电压的噪声

Guru**** 2555630 points
Other Parts Discussed in Thread: TMCS1126

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1569803/tmcs1126-q1-noise-mitigation-on-the-output-voltage-of-the-hall-sensor

器件型号:TMCS1126-Q1
主题中讨论的其他器件:TMCS1126

工具/软件:

您好 TI

我想使用该霍尔传感器测量 Vienna 整流器的交流 50Hz 输入电流。  

之前、对于另一家制造商提供的霍尔传感器、我们已经经验到有必要添加一个运算放大器作为差分放大器、以在 ADC 之前消除测量信号。

我们从未理解为什么它是必要的,项目停泊,也许一些共模问题。  

您是否遇到过使用 TMCS1126 时需要在霍尔传感器输出和 ADC 之间布置差分放大器阶跃的一些情况?  

或者、简单的低通滤波器是否足够?  

对于低通滤波器、其截止频率是否应设置为 ADC 采样频率的一半? 我想这也有助于降低 输入噪声密度 150 μA√Hz。  

此致、Janus  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Janus、  

    如您所说、通常情况下、霍尔效应传感器具有固有的噪声(这种技术本身也是如此,因此无论制造商如何,所有霍尔传感器通常都面临这一挑战。 查看数据表中图 6-15 的以下分析:

    这表明、对于 TMCS1126、对于全带宽(即在输出端无滤波)、单独的噪声可以在应用中解决测量的近 1.75App 随机误差。 您还可以看到、对于该器件、噪声直接与器件的 BW 相关、在给定的截止频率下应用滤波器有助于衰减与应用截止频率成比例的噪声。 还可以采用其他方法来解决该问题、例如过采样和均值计算、以对噪声求平均值。  

    有关差分放大器与简单的低通滤波器的问题的答案将取决于您在此处寻找的衰减水平。 通过 BW(以及 HF 噪声)、无源 LPF 将提供超出这些截止频率的 20dB/十倍频程衰减、但输出端的有源器件可以提供更高的衰减因子。  

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    感谢您的快速答复!

    我有一些后续问题

    1.是噪声 A 或 Arms 的单位。 数据表并未说明是 Arms、但我可以看到您在计算中使用它

    2.您将噪声与之相乘的因子 6.6 ,它来自哪里?

    3. 你写 1.764 应用,RTI。 我想应用是安培峰峰值。 什么是 RTI 短接? 以输入为基准?

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    Janus、以下是有关此方面的一些背景信息:

    1) 图中显示的单位实际上是“安培/平方根赫兹“。 噪声与频率密不可分、因此在整个频带内的幅度会发生变化、总噪声将是该曲线下方的积分。 您可以在计算中看到、为了计算曲线下的积分、我将相对平坦的幅度乘以每种颜色频带的 sqrt。 滤波器的战略性实现可用于减少总噪声信号、因为您会通过截断带宽来有效地限制噪声、但当然、这样做是以信号延迟和延迟为代价的。

    2) 对于我上面描述的计算,一旦你有了一个值,该值就是噪声的 RMS 值。 根据噪声理论、随机噪声的 RMS 值实际上等于标准偏差、因此将 RMS 乘以 6.6 将得到您可能在统计上看到的总噪声范围、即峰峰值噪声(有些人乘以仅 6 σ,归结为您想要表示的标准偏差的数量)。

    3) 是的,正如我上面提到的,应用代表“安培峰峰值“。 RTI 表示以输入为基准、即我用测量的电流值而非器件的输出电压来查看误差。 RTI 测量就是指输出电压的误差除以器件的灵敏度以将测量结果返回到输入端。  

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    谢谢!
    我希望你不要把它生病,但我发现你写的一些东西有点混乱,我希望你会详细阐述一点。  

    正是这个 Amp 和 AmpRMS 会混淆。 图形 y 轴上的单位为安培/平方根 Hz。 然后、要得到噪声、计算面积即“安培/ 平方根 Hz *平方根 Hz “。 难道这不是仅仅是 安培吗?

    但在注释 2 中、您会说、一旦我得到一个值、就是噪声的 Amp RMS、而不仅仅是 Amp。 (但安培是我们计算面积时得到的单位)

    什么是我的缺失?  

    BR Janus

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    Janus、  

    我为混乱而道歉!

    我们从头开始。  

    正是这个 Amp 和 AmpRMS 会混淆。 图形 y 轴上的单位为安培/平方根 Hz。 然后、要得到噪声、计算面积即“安培/ 平方根 Hz *平方根 Hz “。 这不是 安培吗?

    是的,从图形中,y 轴上的单位是 A/sqrt (Hz):

    要获得总噪声、您需要在此曲线下进行积分、但对于每个区域、您都使用 x 轴值的平方根。 因此、例如、您可以在上述蓝色区域计算中看到、我将 y 轴值估算为 170uA/sqrt (Hz)、我将其乘以 sqrt (480kHz):

    执行此计算后、您将收到的值就是频率的总 RMS 噪声、因为此噪声基于总功率、当然也基于 RMS。 我认为这里的分离点是曲线列出了安培值、因为它是每个值在整个频谱上的瞬时捕获、其中 RMS 是由总功率(即曲线下的积分)引起的。   

    观看 此视频、该视频将为您介绍我如何执行此计算以及 RMS 和峰峰值噪声的背景知识、让我知道这样是否更清楚。