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专利名称：实现霍尔电压非线性输出的系统及霍尔集成电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化检测技术，特别涉及一种实现霍尔电压非线性 输出的系统及用于该系统的霍尔集成电路。
背景技术：
公开号为US 2001/0048304 Al的美国专利申请，公开了一种霍尔集 成电路，包括霍尔器件、A/D转换单元、非线性转换单元、存储单元、D/A 转换单元，霍尔器件根据磁场强度输出霍尔电压模拟量，霍尔电压模拟量 经A/D转换单元转换为霍尔电压数字量，存储单元存储有将所述霍尔电压 数字量变换为一非线性值的变换信息，非线性转换单元根据存储单元存储 的所述变换信息对所述霍尔电压数字量进行转换,从而可以根据磁场强度 得到任意希望得到的输出电压，能够将磁场强度同输出电压之间的关系变 换为非线性关系。其中存储单元存储有将所述霍尔电压数字量变换为一非 线性值的变换信息包括转换模式、转换计算公式等信息。该霍尔集成电路 由于芯片内的存储单元存储有变换信息，非线性转换单元根据存储单元存 储的所述变换信息得到任意希望得到的输出电压，能够将磁场强度同输出 电压之间的关系变换为非线性关系，从而不需要在霍尔集成电路芯片外另 外增加计算电路实现磁场强度同输出电压之间非线性关系变换。但是，该 发明的霍尔集成电路存在以下缺陷
1.该产品中的测量的特性曲线是利用间隔分布的修正点，并通过内
插计算这些修正点间的数值得到的，测量结果准确度低。
2.存储单元存储的变换信息为转换模式、转换计算公式等信息，所
以霍尔集成电路内的非线性转换单元需要根据所述转换模式、转换计算公
式等信息进行计算，从而才能得到希望得到的输出电压，故硬件消耗大，
成本高。

实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是实现霍尔电压非线性输出，并且准确 度高、成本低。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种实现霍尔电压非线性输
出的系统，包括一片霍尔集成电路及一片EEPROM，所述霍尔集成电路包括 霍尔器件、A/D转换单元、EEPROM接口、数据修正单元、D/A转换单元， 霍尔器件、A/D转换单元、数据修正单元、D/A转换单元依次串接，数据 修正单元通过EEPROM接口同所述EEPROM相连，霍尔器件根据磁场强度输 出霍尔电压模拟量，霍尔电压模拟量经A/D转换单元转换为霍尔电压数字 码，霍尔集成电路通过EEPROM接口以所述霍尔电压数字码为地址读取所 述EEPROM中存储的修正码，数据修正单元根据读取的修正码对所述霍尔 电压数字码进行修正，然后经D/A转换单元输出模拟电压信号。
可以是，所述霍尔电压数字码为10位，所述EEPR0M存储的修正码为 8位，数据修正单元根据读取的修正码对10位霍尔电压数字码的低8位 进行修正。
本实用新型还提供了一种用于上述的实现霍尔电压非线性输出的系 统的霍尔集成电路，包括霍尔器件、A/D转换单元、EEPR0M接口、数据修
正单元、D/A转换单元，霍尔器件、A/D转换单元、数据修正单元、D/A 转换单元依次串接，数据修正单元通过EEPR0M接口同外部EEPROM相连， 霍尔器件根据磁场强度输出霍尔电压模拟量，霍尔电压模拟量经A/D转换 单元转换为霍尔电压数字码，数据修正单元通过EEPR0M接口以所述霍尔 电压数字码为地址读取外部EEPR0M中存储的修正码，数据修正单元根据 读取的修正码对所述霍尔电压数字码进行修正，然后经D/A转换单元输出 模拟电压信号。
本实用新型的实现霍尔电压非线性输出的系统由于在EEPR0M中逐点 存储有校正曲线表，所有的测量点都是逐点测量和修正的，测量结果更准 确可靠；本系统中的EEPR0M存储的修正码即为对霍尔电压数字码进行修 正时相应码位对应的数字，不必根据EEPROM存储的内容再进行运算，故 该系统的霍尔集成电路硬件消耗�。�成本低。


图1是本实用新型的实现霍尔电压非线性输出的系统一实施方式示 意图2是本实用新型的实现霍尔电压非线性输出的系统一实施例的校 正曲线和可校正范围示意图。
具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。 本实用新型的实现霍尔电压非线性输出的系统一实施方式如图1所 示，包括一片霍尔集成电路及一片EEPR0M (例如24C08存储器，8KBIT EEPR0M)，该霍尔集成电路包括霍尔器件、温度系数修正单元、内部测温 电路、A/D转换单元、EEPR0M接口 、数据修正单元、D/A转换单元、P丽(脉 冲宽度调制)转换单元，霍尔器件、A/D转换单元、数据修正单元、D/A 转换单元、P丽转换单元依次串接，数据修正单元及温度系数修正单元通 过EEPR0M接口同EEPR0M相连，内部测温电路同温度系数修正单元相连， 温度系数修正单元同霍尔器件相连，霍尔器件根据磁场强度输出霍尔电压 模拟量，霍尔电压模拟量经A/D转换单元转换为霍尔电压数字码，霍尔集 成电路通过EEPR0M接口可同芯片外EEPR0M通信，以所述霍尔电压数字码 为地址读取EEPROM中存储的修正码，数据修正单元根据读取的修正码对 所述霍尔电压数字码进行修正，然后通过D/A转换单元和P丽(脉冲宽度 调制)转换单元转换输出模拟电压信号和PWM信号。
考虑到对根据磁场强度输出霍尔电压的修正范围过宽在通常的工业 应用中无实际意义，故对上述霍尔电压数字码没有必要对所有数字位都进 行修正，可在满足工业实用的范围内仅对部分数字位进行修正。 一实施例 如图2所示，在霍尔电压数字码为IO位时，可修正范围相对于霍尔电压 初始值的幅度定为+127 一127，即只对霍尔电压数字码的低8位进行 修正，24C08存储器为8K的EEPR0M，使每一地址存放8位的修正码，这 样可以存放1000个数据点的校正数据，并实现了 IO位的分辨率。修正码 可以通过外部电路或计算机写入24C08存储器，并且可以是任何8位数码。 EEPR0M中存储的修正码也可以通过霍尔集成电路来写入。
温度系数修正单元用于补偿磁铁(永磁铁和电磁铁磁芯)随温度变化 而导致的磁通率变化，可以在EEPROM中写入温度系数修正码，温度系数 修正单元通过EEPROM接口读取EEPR0M中存储的温度系数修正码，根据该
温度系数修正码和霍尔集成电路内部测温电路测得的环境温度对霍尔器 件输出电压进行修正。
本实用新型的实现霍尔电压非线性输出的系统，通过一片EEPR0M逐 点存储有校正曲线表(霍尔电压修正码)和温度系数修正码，通过一片霍 尔集成电路直接査该校正表对磁场强度转换成的霍尔电压进行校正后输 出或转换成P丽信号输出，实现霍尔电压的逐点校正，更容易控制输出 曲线。
本实用新型的实现霍尔电压非线性输出的系统由于在EEPROM中逐点 存储有校正曲线表，所有的测量点都是逐点测量和修正的，测量结果更准 确可靠；本系统中的EEPROM存储的修正码即为对霍尔电压数字码进行修 正时相应码位对应的数字，不必根据EEPROM存储的内容再进行运算，故 该系统的霍尔集成电路硬件消耗小，成本低。
权利要求1.一种实现霍尔电压非线性输出的系统，其特征在于，包括一片霍尔集成电路及一片EEPROM，所述霍尔集成电路包括霍尔器件、A/D转换单元、EEPROM接口、数据修正单元、D/A转换单元，霍尔器件、A/D转换单元、数据修正单元、D/A转换单元依次串接，数据修正单元通过EEPROM接口同所述EEPROM相连，霍尔器件根据磁场强度输出霍尔电压模拟量，霍尔电压模拟量经A/D转换单元转换为霍尔电压数字码，霍尔集成电路通过EEPROM接口以所述霍尔电压数字码为地址读取所述EEPROM中存储的修正码，数据修正单元根据读取的修正码对所述霍尔电压数字码进行修正，然后经D/A转换单元输出模拟电压信号。
2、 根据权利要求l所述的实现霍尔电压非线性输出的系统，其特征 在于，所述霍尔电压数字码为10位，所述EEPR0M存储的修正码为8位，数 据修正单元根据读取的修正码对10位霍尔电压数字码的低8位进行修正。
3、 根据权利要求2所述的实现霍尔电压非线性输出的系统，其特征 在于，所述EEPR0M为24C408。
4、 根据权利要求l所述的实现霍尔电压非线性输出的系统，其特征 在于，所述霍尔集成电路还包括温度修正单元，所述温度修正单元同霍尔 器件相连并通过EEPR0M接口同EEPR0M相连，所述EEPR0M存储有温度修 正码，温度修正单元根据所述温度修正码和环境温度对霍尔器件输出电压 进行修正。
5、 一种用于权利要求1所述的实现霍尔电压非线性输出的系统的霍 尔集成电路，其特征在于，包括霍尔器件、A/D转换单元、EEPR0M接口、粉港A豕TP始；n/A枯ife结；雷^r哭/f生 A/n站i&结；新抵A^tc幽；^W4/H iy , I .~T~7 U 、 i i 1 -< J乂^"T"乂 U ， t±^zj 、T_)(_r l l 、J i/ w i 、 J乂V"T^7 LJ、 l;》I ■ - —乂 u 、D/A转换单元依次串接，数据修正单元通过EEPR0M接口同外部EEPR0M相 连，霍尔器件根据磁场强度输出霍尔电压模拟量，霍尔电压模拟量经A/D 转换单元转换为霍尔电压数字码，数据修正单元通过EEPR0M接口以所述 霍尔电压数字码为地址读取外部EEPR0M中存储的修正码，数据修正单元 根据读取的修正码对所述霍尔电压数字码进行修正，然后经D/A转换单元 输出模拟电压信号。
6、 根据权利要求5所述的霍尔集成电路，其特征在于，还包括一P丽 转换单元，将D/A转换单元输出的模拟电压信号转换为P丽信号输出。
7、 根据权利要求5或6所述的霍尔集成电路，其特征在于，还包括 一温度修正单元和内部测温电路，该温度修正单元同EEPROM接口及内部 测温电路相连，并根据经EEPROM接口读取的温度修正码和内部测温电路 测得的温度对霍尔器件输出电压进行修正。
专利摘要本实用新型公开了一种实现霍尔电压非线性输出的系统，包括一片霍尔集成电路及一片EEPROM，所述霍尔集成电路包括霍尔器件、A/D转换单元、EEPROM接口、数据修正单元、D/A转换单元，霍尔器件根据磁场强度输出霍尔电压模拟量，霍尔电压模拟量经A/D转换单元转换为霍尔电压数字码，霍尔集成电路通过EEPROM接口以所述霍尔电压数字码为地址读取所述EEPROM中存储的修正码，数据修正单元根据读取的修正码对所述霍尔电压数字码进行修正，然后经D/A转换单元输出模拟电压信号。本实用新型还公开了一种用于该系统的霍尔集成电路。本实用新型的系统能实现霍尔电压非线性输出，并且准确度高、成本低。
文档编号G01D3/00GK201199262SQ20082000834
公开日2009年2月25日 申请日期2008年3月12日 优先权日2008年3月12日
发明者杰克陈 申请人:杰克陈