Hall-Sensor - Versionsgeschichte

Can Nen: /* Hardwareanbindung */

2023-05-04T08:39:13Z

Hardwareanbindung

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:39 Uhr
Zeile 37:		Zeile 37:
	== Hardwareanbindung ==		== Hardwareanbindung ==
	[[Bild:Hall-Sensor Motor-Anschluss.PNG\|450px\|mini\|Abbildung 5: Anschluss des Motors an den Motortreiber, mit dem Anschluss der Hall-Sensorik.]]		[[Bild:Hall-Sensor Motor-Anschluss.PNG\|450px\|mini\|Abbildung 5: Anschluss des Motors an den Motortreiber, mit dem Anschluss der Hall-Sensorik.]]
	Wie bereits erläutert ist die Hall-Sensorik im Antriebsmotor integriert. Der Anschluss an den Motor lässt sich in der Abbildung rechts (siehe Abb. 5) erkennen, die Pinbelegung des gesamten Motors in der folgenden Tabelle. Ebenfalls ist dort die Farbe der Anschlusskabel hinterlegt.		Wie bereits erläutert ist die Hall-Sensorik im Antriebsmotor integriert. Der Anschluss an den Motor lässt sich in der Abbildung rechts (siehe Abb. 5) erkennen, die Pinbelegung des gesamten Motors in der folgenden Tabelle (siehe Tabelle 1). Ebenfalls ist dort die Farbe der Anschlusskabel hinterlegt.

	{\|class="wikitable"		{\|class="wikitable"
			\|+ style = "text-align: left"\|Tabelle 1: Hardwareanbindung
	! style="font-weight: bold;"\|Pin		! style="font-weight: bold;"\|Pin
	! style="font-weight: bold;"\|Farbe		! style="font-weight: bold;"\|Farbe

Can Nen: /* Online-Modell */

2023-05-04T08:32:20Z

Online-Modell

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:32 Uhr
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	=== Online-Modell ===		=== Online-Modell ===
	Hier wird die Hallsensorauswertung aus dem online Simulink-Modell gezeigt (siehe Abb. 8). Außerdem wird der Ist-Zustand (siehe Abb. 9) mit dem Soll-Zustand (siehe Abb. 10) des XOR-Gaters verglichen.		Hier wird die Hallsensorauswertung aus dem online Simulink-Modell gezeigt (siehe Abb. 8). Außerdem wird der Ist-Zustand (siehe Abb. 9) mit dem Soll-Zustand (siehe Abb. 10) des XOR-Gaters verglichen. In Abbildung 11 werden die Daten der Testmessung von den Hall-Sensoren gezeigt.
	<gallery widths=400px heights=300px>		<gallery widths=400px heights=300px>
	FILE:Hallsensor_auswertung.PNG\|600px\|thumb\|left\|Abbildung 8: Hallsensorauswertung Simulink Online Modell		FILE:Hallsensor_auswertung.PNG\|600px\|thumb\|left\|Abbildung 8: Hallsensorauswertung Simulink Online Modell
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	<br>[[Datei:test Hall mes.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 11: Test der Messung vom ~~Hall_Sensor]].~~		<br>[[Datei:test Hall mes.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 11: Test der Messung vom Hall-Sensor]].

	~~<br>[[Datei:Test~~ Hall ~~mes.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 12: Geschwindigkeitstestmessung in ControlDesk~~]].

	== Datenblätter ==		== Datenblätter ==

Can Nen: /* Online-Modell */

2023-05-04T08:30:10Z

Online-Modell

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:30 Uhr
Zeile 124:		Zeile 124:

	=== Online-Modell ===		=== Online-Modell ===
			Hier wird die Hallsensorauswertung aus dem online Simulink-Modell gezeigt (siehe Abb. 8). Außerdem wird der Ist-Zustand (siehe Abb. 9) mit dem Soll-Zustand (siehe Abb. 10) des XOR-Gaters verglichen.
	<gallery widths=400px heights=300px>		<gallery widths=400px heights=300px>
	FILE:Hallsensor_auswertung.PNG\|600px\|thumb\|left\|Abbildung 8: Hallsensorauswertung Simulink Online Modell		FILE:Hallsensor_auswertung.PNG\|600px\|thumb\|left\|Abbildung 8: Hallsensorauswertung Simulink Online Modell

Can Nen: /* Offline-Modell */

2023-05-04T08:26:52Z

Offline-Modell

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:26 Uhr
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	=== Offline-Modell ===		=== Offline-Modell ===
	Die Hall-Sensorik gehört zu der Gruppe der Sensoren, für die keine Simulation erfolgt. Es wird direkt auf die gewünschten Daten in der Simulation zugegriffen, es ist somit mit einer vergleichsweise starken Abweichung des Offline-Modells von der Realität zu rechnen. Die in der Simulation vorhandene Geschwindigkeit entstammt der Bahnplanung und Spurführung und dem Block Sensoren - offline.		Die Hall-Sensorik gehört zu der Gruppe der Sensoren, für die keine Simulation erfolgt. Es wird direkt auf die gewünschten Daten in der Simulation zugegriffen, es ist somit mit einer vergleichsweise starken Abweichung des Offline-Modells von der Realität zu rechnen. Die in der Simulation vorhandene Geschwindigkeit entstammt der Bahnplanung und Spurführung und dem Block Sensoren - offline (siehe Abb. 6+7).

Can Nen: /* Modi für Simulation und Fahrzeug */

2023-05-04T08:25:39Z

Modi für Simulation und Fahrzeug

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:25 Uhr
Zeile 134:		Zeile 134:


	<br>[[Datei:test Hall mes.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 12: ~~test Hall mes.jpg~~]].		<br>[[Datei:test Hall mes.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 11: Test der Messung vom Hall_Sensor]].

	<br>[[Datei:Test Hall mes.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 12: Geschwindigkeitstestmessung in ~~controldesk]].~~		<br>[[Datei:Test Hall mes.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 12: Geschwindigkeitstestmessung in ControlDesk]].

	~~<br>[[Datei:Test speed mes 2.jpg.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 12: Geschwindigkeitstestmessung in controldesk~~]].

	== Datenblätter ==		== Datenblätter ==

Can Nen: /* Modi für Simulation und Fahrzeug */

2023-05-04T08:24:23Z

Modi für Simulation und Fahrzeug

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:24 Uhr
Zeile 115:		Zeile 115:

	<gallery widths=800px heights=200px>		<gallery widths=800px heights=200px>
	FILE:CCF offline BSF Geschwindigkeit.PNG\|Ausschnitt aus dem Offline-Simulink-Modell, BSF - Bahnplanung und Spurführung		FILE:CCF offline BSF Geschwindigkeit.PNG\|Abbildung 6: Ausschnitt aus dem Offline-Simulink-Modell, BSF - Bahnplanung und Spurführung
	FILE:CCF offline SenVx Laengsgeschwindigkeit.PNG\|Ausschnitt aus dem Offline-Simulink-Modell, Sensoren Offline, SenVx Laengsgeschwindigkeit		FILE:CCF offline SenVx Laengsgeschwindigkeit.PNG\|Abbildung 7: Ausschnitt aus dem Offline-Simulink-Modell, Sensoren Offline, SenVx Laengsgeschwindigkeit
	</gallery>		</gallery>

Zeile 126:		Zeile 126:

	<gallery widths=400px heights=300px>		<gallery widths=400px heights=300px>
	FILE:Hallsensor_auswertung.PNG\|600px\|thumb\|left\|Hallsensorauswertung Simulink Online Modell		FILE:Hallsensor_auswertung.PNG\|600px\|thumb\|left\|Abbildung 8: Hallsensorauswertung Simulink Online Modell
	FILE:Xor_gater2021.PNG\|600px\|thumb\|left\|XOR-Gater aufbau Zustand SS2021		FILE:Xor_gater2021.PNG\|600px\|thumb\|left\|Abbildung 9: XOR-Gater aufbau Zustand SS2021
	FILE:Xor_gater2021_verbessert.PNG\|600px\|thumb\|left\|XOR-Gater zu realisierende verbesserung		FILE:Xor_gater2021_verbessert.PNG\|600px\|thumb\|left\|Abbildung 10: XOR-Gater zu realisierende verbesserung
	</gallery>		</gallery>

Zeile 138:		Zeile 138:
	<br>[[Datei:Test Hall mes.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 12: Geschwindigkeitstestmessung in controldesk]].		<br>[[Datei:Test Hall mes.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 12: Geschwindigkeitstestmessung in controldesk]].

	<br>[[Datei:Test speed mes 2.jpg.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 12: Geschwindigkeitstestmessung in controldesk].		<br>[[Datei:Test speed mes 2.jpg.jpg\|1200px\|thumb\|none\|Abbildung 12: Geschwindigkeitstestmessung in controldesk]].

	== Datenblätter ==		== Datenblätter ==

Can Nen: /* Hardwareanbindung */

2023-05-04T08:22:44Z

Hardwareanbindung

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:22 Uhr
Zeile 36:		Zeile 36:

	== Hardwareanbindung ==		== Hardwareanbindung ==
	[[Bild:Hall-Sensor Motor-Anschluss.PNG\|450px\|mini\|Anschluss des Motors an den Motortreiber, mit dem Anschluss der Hall-Sensorik.]]		[[Bild:Hall-Sensor Motor-Anschluss.PNG\|450px\|mini\|Abbildung 5: Anschluss des Motors an den Motortreiber, mit dem Anschluss der Hall-Sensorik.]]
	Wie bereits erläutert ist die Hall-Sensorik im Antriebsmotor integriert. Der Anschluss an den Motor lässt sich in der Abbildung rechts erkennen, die Pinbelegung des gesamten Motors in der folgenden Tabelle. Ebenfalls ist dort die Farbe der Anschlusskabel hinterlegt.		Wie bereits erläutert ist die Hall-Sensorik im Antriebsmotor integriert. Der Anschluss an den Motor lässt sich in der Abbildung rechts (siehe Abb. 5) erkennen, die Pinbelegung des gesamten Motors in der folgenden Tabelle. Ebenfalls ist dort die Farbe der Anschlusskabel hinterlegt.

	{\|class="wikitable"		{\|class="wikitable"

Can Nen: /* Funktionsweise */

2023-05-04T08:22:19Z

Funktionsweise

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:22 Uhr
Zeile 24:		Zeile 24:
	== Funktionsweise ==		== Funktionsweise ==

	Der Hall-Sensor gehört zu den magnetostatischen Sensoren und basiert auf einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanomagnetische_Effekte Galvanomagnetischen Effekt]. Diese Gruppe von Sensoren messen ein magnetisches Gleichfeld innerhalb eines stromdurchflossenden Halbleiterplättchens. Das Feld der magnetischen Induktion <math>B</math> des Magneten durchsetzt das Plättchen senkrecht, sodass die Ladungsträger durch die Lorenzkraft senkrecht zum Feld und zum Strom <math>I</math> um den Winkel <math>\varphi</math> aus ihrer sonst geraden Bahn abgelenkt werden (siehe Abb. 4). Die Messgröße entwickelt sich schließlich, wenn quer zur Stromrichtung, zwischen zwei sich gegenüber liegenden Randpunkten des Plättchens, eine zum Feld <math>B</math> und Strom <math>I</math> proportionale Hall-Spannung <math>U_H</math> abgegriffen wird: [[Bild:Hall-Sensor Galvanomagnetische Effekte.PNG\|mini\|Veranschaulichung des galvanomagnetischen Effektes.]]		Der Hall-Sensor gehört zu den magnetostatischen Sensoren und basiert auf einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanomagnetische_Effekte Galvanomagnetischen Effekt]. Diese Gruppe von Sensoren messen ein magnetisches Gleichfeld innerhalb eines stromdurchflossenden Halbleiterplättchens. Das Feld der magnetischen Induktion <math>B</math> des Magneten durchsetzt das Plättchen senkrecht, sodass die Ladungsträger durch die Lorenzkraft senkrecht zum Feld und zum Strom <math>I</math> um den Winkel <math>\varphi</math> aus ihrer sonst geraden Bahn abgelenkt werden (siehe Abb. 4). Die Messgröße entwickelt sich schließlich, wenn quer zur Stromrichtung, zwischen zwei sich gegenüber liegenden Randpunkten des Plättchens, eine zum Feld <math>B</math> und Strom <math>I</math> proportionale Hall-Spannung <math>U_H</math> abgegriffen wird: [[Bild:Hall-Sensor Galvanomagnetische Effekte.PNG\|mini\|Abbildung 4: Veranschaulichung des galvanomagnetischen Effektes.]]

	<math>U_H=R_H\cdot I \cdot \frac{B}{d} </math>.		<math>U_H=R_H\cdot I \cdot \frac{B}{d} </math>.

Can Nen: /* Funktionsweise */

2023-05-04T08:21:59Z

Funktionsweise

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:21 Uhr
Zeile 24:		Zeile 24:
	== Funktionsweise ==		== Funktionsweise ==

	Der Hall-Sensor gehört zu den magnetostatischen Sensoren und basiert auf einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanomagnetische_Effekte Galvanomagnetischen Effekt]. Diese Gruppe von Sensoren messen ein magnetisches Gleichfeld innerhalb eines stromdurchflossenden Halbleiterplättchens. Das Feld der magnetischen Induktion <math>B</math> des Magneten durchsetzt das Plättchen senkrecht, sodass die Ladungsträger durch die Lorenzkraft senkrecht zum Feld und zum Strom <math>I</math> um den Winkel <math>\varphi</math> aus ihrer sonst geraden Bahn abgelenkt werden. Die Messgröße entwickelt sich schließlich, wenn quer zur Stromrichtung, zwischen zwei sich gegenüber liegenden Randpunkten des Plättchens, eine zum Feld <math>B</math> und Strom <math>I</math> proportionale Hall-Spannung <math>U_H</math> abgegriffen wird: [[Bild:Hall-Sensor Galvanomagnetische Effekte.PNG\|mini\|Veranschaulichung des galvanomagnetischen Effektes.]]		Der Hall-Sensor gehört zu den magnetostatischen Sensoren und basiert auf einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanomagnetische_Effekte Galvanomagnetischen Effekt]. Diese Gruppe von Sensoren messen ein magnetisches Gleichfeld innerhalb eines stromdurchflossenden Halbleiterplättchens. Das Feld der magnetischen Induktion <math>B</math> des Magneten durchsetzt das Plättchen senkrecht, sodass die Ladungsträger durch die Lorenzkraft senkrecht zum Feld und zum Strom <math>I</math> um den Winkel <math>\varphi</math> aus ihrer sonst geraden Bahn abgelenkt werden (siehe Abb. 4). Die Messgröße entwickelt sich schließlich, wenn quer zur Stromrichtung, zwischen zwei sich gegenüber liegenden Randpunkten des Plättchens, eine zum Feld <math>B</math> und Strom <math>I</math> proportionale Hall-Spannung <math>U_H</math> abgegriffen wird: [[Bild:Hall-Sensor Galvanomagnetische Effekte.PNG\|mini\|Veranschaulichung des galvanomagnetischen Effektes.]]

	<math>U_H=R_H\cdot I \cdot \frac{B}{d} </math>.		<math>U_H=R_H\cdot I \cdot \frac{B}{d} </math>.

Can Nen: /* Kurzinformation */

2023-05-04T08:21:08Z

Kurzinformation

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:21 Uhr
Zeile 13:		Zeile 13:

	== Kurzinformation ==		== Kurzinformation ==
	[[Bild:Hall-Signal-Pegel.JPG\|mini\|650px\|Hall-Signal-Pegel des eingesetzten Motors LRP Vector X12 StockSpec 17.5T]]		[[Bild:Hall-Signal-Pegel.JPG\|mini\|650px\|Abbildung 3: Hall-Signal-Pegel des eingesetzten Motors LRP Vector X12 StockSpec 17.5T]]
	'''Autoren:''' [[Benutzer:Martin Theine\|Martin Theine]] und [[Benutzer:Patrick Schumann\|Patrick Schumann]]		'''Autoren:''' [[Benutzer:Martin Theine\|Martin Theine]] und [[Benutzer:Patrick Schumann\|Patrick Schumann]]
	<br />		<br />
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	<br />		<br />
	Wie bereits erläutert ist der Hall-Sensor ein Bestandteil des Antriebsmotors des Fahrzeugs. Der eingesetzte Motor LRP Vector X12 StockSpec 17.5T besitzt insgesamt drei Hall-Sensoren, die in einer Kombination verschaltet sind. Die Hallsensorik des Motors besteht aus drei um jeweils 120° (2/3 π) phasenverschobene Hallsensoren, die Rechtecksignale erzeugen, die jeweils für eine halbe Motorumdrehung anliegen.		Wie bereits erläutert ist der Hall-Sensor ein Bestandteil des Antriebsmotors des Fahrzeugs. Der eingesetzte Motor LRP Vector X12 StockSpec 17.5T besitzt insgesamt drei Hall-Sensoren, die in einer Kombination verschaltet sind. Die Hallsensorik des Motors besteht aus drei um jeweils 120° (2/3 π) phasenverschobene Hallsensoren, die Rechtecksignale erzeugen, die jeweils für eine halbe Motorumdrehung anliegen.
	Pro Motorumdrehung gibt es also insgesamt sechs Flankenwechsel und anhand der Zustandsänderung ist die Drehrichtung bestimmbar. Zwischen zwei Flankenwechsel dreht sich der Motor um den Winkel λ = 60° = 1/3 π. In der Abbildung rechts wird dieser Zusammenhang visualisiert. Dabei wird deutlich, dass es insgesamt sechs gültige Signal–Pegel–Kombinationen, also sechs Zustände gibt. Bevor die spezifische Sensorik im Detail erläutert wird, erfolgt die Beschreibung des Sensorprinzips.		Pro Motorumdrehung gibt es also insgesamt sechs Flankenwechsel und anhand der Zustandsänderung ist die Drehrichtung bestimmbar. Zwischen zwei Flankenwechsel dreht sich der Motor um den Winkel λ = 60° = 1/3 π. In der Abbildung rechts (siehe Abb. 3) wird dieser Zusammenhang visualisiert. Dabei wird deutlich, dass es insgesamt sechs gültige Signal–Pegel–Kombinationen, also sechs Zustände gibt. Bevor die spezifische Sensorik im Detail erläutert wird, erfolgt die Beschreibung des Sensorprinzips.

	== Funktionsweise ==		== Funktionsweise ==

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2023, 10:39 Uhr
Zeile 37:		Zeile 37:
	== Hardwareanbindung ==		== Hardwareanbindung ==
	[[Bild:Hall-Sensor Motor-Anschluss.PNG\|450px\|mini\|Abbildung 5: Anschluss des Motors an den Motortreiber, mit dem Anschluss der Hall-Sensorik.]]		[[Bild:Hall-Sensor Motor-Anschluss.PNG\|450px\|mini\|Abbildung 5: Anschluss des Motors an den Motortreiber, mit dem Anschluss der Hall-Sensorik.]]
	Wie bereits erläutert ist die Hall-Sensorik im Antriebsmotor integriert. Der Anschluss an den Motor lässt sich in der Abbildung rechts (siehe Abb. 5) erkennen, die Pinbelegung des gesamten Motors in der folgenden Tabelle. Ebenfalls ist dort die Farbe der Anschlusskabel hinterlegt.		Wie bereits erläutert ist die Hall-Sensorik im Antriebsmotor integriert. Der Anschluss an den Motor lässt sich in der Abbildung rechts (siehe Abb. 5) erkennen, die Pinbelegung des gesamten Motors in der folgenden Tabelle (siehe Tabelle 1). Ebenfalls ist dort die Farbe der Anschlusskabel hinterlegt.

	{\|class="wikitable"		{\|class="wikitable"
			\|+ style = "text-align: left"\|Tabelle 1: Hardwareanbindung
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