[发明专利]一种高精度霍尔传感装置及其封装编程方法

说明书

技术领域

本发明涉及霍尔传感设备，尤其是涉及一种高精度霍尔传感装置及其封装编程方法。

背景技术

霍尔传感设备是根据磁场变化来输出相应检测信号的装置。由于磁场变化幅度较为微弱，对于霍尔传感器来说，任何位置上的微小变化都会使检测结果发生偏差。

现有的霍尔传感装置生产方式主要有两种，第一种是先对芯片进行编程，然后封装，这种方式会使封装后的芯片由于应力而导致位置改变，从而给检测结果带来明显的差异，降低了检测的准确度；另一种方式是先封装，然后通过额外的编程针进行编程，这种方式需要在正常的针脚以外添加编程针，使连接头的结构发生变化，失去了与原有设备的兼容性，并且编程针在后期的应用中作用为零，还会增加出现短路等故障的几率。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的霍尔传感器会因为封装而导致检测结果不准确的技术问题，提供一种先封装后编程，芯片不会因为封装应力而产生误差，并且不改变连接头结构的高精度霍尔传感装置及其封装编程方法。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高精度霍尔传感装置，包括外壳和电路板，所述电路板安装在外壳内，焊接在电路板上的针脚穿过连接腔底板的通孔进入连接腔，通孔内填有密封胶，所述电路板上包括电压转换电路、编程电路、第一传感器电路、第二传感器电路和第三传感器电路，所述电压转换电路的输入端连接VDD针脚和GND针脚，GND针脚为接地针脚，电压转换电路的输出端分别连接第一传感器电路、第二传感器电路和第三传感器电路，第一传感器电路包括传感器U1；所述编程电路包括保险丝和二极管D6，保险丝的第一端连接VDD针脚，保险丝的第二端连接传感器U1的VDD脚，二极管D6的正极接地，二极管D6的负极连接保险丝的第二端。

电路板通过灌封固化的方式封装在外壳的底腔内。封装完成后，编程器连接VDD针脚和GND针脚，以编程电压对传感器U1进行编程。此时保险丝将电压转换电路短路，编程电压直接施加到传感器U1上，顺利实现编程。编程结束后，在VDD端施加反向电压，此时二极管D6起作用。大电流从GND针脚进入，通过二极管D6和保险丝后从VDD针脚流出，将保险丝熔断，编程电路失效，电压转换电路在正常工作时生效，为各传感器电路提供工作电压。

作为优选，所述电压转换电路包括电容C4、电容C6、电容C7、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、二极管D1、二极管D2、二极管D4和二极管D5；所述电容C6的第一端连接VDD针脚，第二端通过电容C7连接GND针脚；二极管D5的正极连接VDD针脚，二极管D5的负极通过电阻R3连接二极管D2的负极；二极管D2的正极连接GND针脚；电阻R4的第一端连接二极管D2的负极，电阻R4的第二端连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接GND针脚；电容C4和二极管D1并联；二极管D4的正极连接二极管D1的负极，二极管D4的负极连接保险丝的第二端；电阻R5和电阻R6都与电阻R4并联。

在保险丝熔断后，电压转换电路起作用，将12V的供电电压转换为5V电压。

作为优选，所述第一传感电路包括传感器U1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C5、电阻R1和电阻R2；传感器U1为磁场感应式位置芯片，传感器的VDD脚为1脚；所述电阻R1的第一端连接保险丝的第二端，电阻R1的第二端连接传感器U1的1脚；传感器U1的2脚、3脚、4脚、6脚和8脚都接地；电容C1的第一端连接传感器U1的1脚，第二端接地；电容C2的第一端连接传感器U1的5脚，第二端接地；电阻R2的第一端连接传感器U1的5脚，第二端连接EPB针脚；电容C5的第一端连接EPB针脚，第二端接地；电容C3的第一端连接传感器U1的7脚，第二端接地。

磁场感应式位置芯片的工作电压为4.5~5.5V，编程电压为8V。磁场感应式位置芯片可以是MLX90364、MLX90365、HAL82x系列、HAL24xy系列、HAL37xy系列或ATS341等芯片。

一种高精度霍尔传感装置封装编程方法，基于前述的高精度霍尔传感装置，包括以下步骤：

S01、将针脚通过注塑固定在外壳的连接腔内，针脚下端穿过连接腔底板的通孔进入底腔；

S02、将芯片及针脚与PCB板焊接固定；

S03、以灌封胶将PCB板灌封固化在外壳的底腔内；

S04、将编程器的正极与VDD针脚连接，负极与GND针脚连接，通过编程器对传感器U1进行程序烧录；