переделка джойстика на датчики холла

[Blek]

мда.. к сожалению кроме Ukatamа по теме никто ничего не сказал , к сожалению проследть куда идетнет возможности , бо все кончается гибкими шлейфами , смущает одно , одинаковое сопротивление на всех концах в независимости от полярности тестера и порядка прозвонки выводов , везде 300 ом
boRada , ты помойму думал об одном а напивал другое , какая линейность если датчик цифровой ?? а разницу межда датчиком напряжености магнитного поля и его углом я итак знаю
офтоп
schuss странно , поиск по 2 словам "эффект Гаусса" и " эффект Холла" выявил только второе , а по гауссу кроме как теорем и формул больше ничего нет... мож в консерватории подправить ??

Эффект Холла
Эффект Холла - возникновение в проводнике или полупроводнике с током, находящемся в магнитном поле, поперечной разности потенциалов. Причиной эффекта Холла является отклонение электронов, движущихся в магнитном поле под действием силы Лоренца.
Эффект Холла используется для измерения силы и мощности тока, индукции магнитного поля, а также для преобразования сигналов.

http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?RMgjtoyt:l!vur9
ps хотелось бы аргументов в порядке самообразования с соотв. сылками

[HIman]

Всем привет!
Решил я переделать на Холлы thrustmaster top gun fox2 pro.
Были использованы Холлы серии SS495A.
Как оказалось угол наклона оси не достаточен для полного использования диапазона датчика Холла, посему пришлось сместить сам датчик и магнит относительно центра оси, надеюсь это видно на картинке.
Тут встретил решение на удаление магнита от датчика нужно будет попробовать...
Если кто переделывал топ ган отзовитесь.

[schuss]

schuss странно , поиск по 2 словам "эффект Гаусса" и " эффект Холла" выявил только второе , а по гауссу кроме как теорем и формул больше ничего нет... мож в консерватории подправить ??
ps хотелось бы аргументов в порядке самообразования с соотв. сылками

В инете упоминания про эффект Гаусса обнаруживаются практически толькоо в ВУЗовских курсах физики, так что лучше всего обратиться за разъяснением на кафедру физики ближайшего ВУЗа с электронным уклоном.
А эффект Холла чуть ли не в школьном курсе физики есть, если мне склероз не изменяет.
Про эффект Гаусса я помню уже только, что он действует в полупроводниках и проявляется именно изменением сопротивления.
Институт я закончил ещё в прошлом веке, поэтому точнее уже не вспомню...

[BARS_2]

вот такой вот еще девайс появился среди датчиков холла
Melexis MLX90316

[Ukatam]

Марсы это Не магниторезисторы, насколько мне помнится, а холлы включенные в мост, вследствии этого схема нечуствительна к напряженности поля,эффект Гаусса (наверное, непомню точно именем кого назван) в том что электроны проходят в п-п большее расстояние из-за отклонения траектории в магнитном поле --> увеличивается сопротивление, но использовать явление на практике довольно сложно.

[gogoblin]

Может на скорость поезда это и не очень влияет но эффект Холла - это когда наводится ЭДС в направлении поперек магнитного поля .Условно это можно представить и как результат искривления траектории.То есть датчик Холла - это источник напряжения .
Магниторезистор - это материал состоящий образно говоря из кучи магнитных стрелок у которых проводимость вдоль стрелки лучше чем поперек.Когда все они сориентируются в одном направлении дальнейшее увеличение МП уже ничего не дает и важен только угол между линией соединяющей контакты и вектором МП.Мостовой датчик - это просто схема соединения четырех МР.В МАРСах используются именно МР.
Насчет замены резистора в схемах меряющих время разряда емкости - т.е. всех геймпортовых и некоторых юсбишных - рекомендуют использовать преобразователь напряжение-ток.Проблема в том что подстановка эта в широком диапазоне работает хреново.Собственно вот http://www.sukhoi.ru/forum/showthread.php?t=8869 Схемы и фоты за давностью лет видать отлепили.

[LazyCamel]

Марсы это Не магниторезисторы, насколько мне помнится, а холлы включенные в мост, вследствии этого схема нечуствительна к напряженности поля,эффект Гаусса (наверное, непомню точно именем кого назван) в том что электроны проходят в п-п большее расстояние из-за отклонения траектории в магнитном поле --> увеличивается сопротивление, но использовать явление на практике довольно сложно.

Я так понял - даташиты теперь читать совсем немодно ?

Основа марса - датчик на основе магниторезистивного эффекта, когда сопротивление материала изменяется при изменении линейных размеров.

Ни к эффекту холла, ни к эффекту гаусса, ни к прочим эффектам из курсов электродинамики он никакого отношения не имеет.

Что и описанно в даташите английским по фоновому.

[schuss]

Я так понял - даташиты теперь читать совсем немодно ?

Основа марса - датчик на основе магниторезистивного эффекта, когда сопротивление материала изменяется при изменении линейных размеров.

Ни к эффекту холла, ни к эффекту гаусса, ни к прочим эффектам из курсов электродинамики он никакого отношения не имеет.

Что и описанно в даташите английским по фоновому.

Мнэээ. Ссылочку на даташит, где написано про изменение линейных размеров? И линейные размеры чего там меняются?

Пока что позволю процитировать текст найденной в интернете программы по курсу "Физические основы измерений":
11. Гальваномагнитные эффекты: эффекты Холла, магнито-резистивный эффект (эффект Гаусса).

и ещё:

Магнетосопротивление, магниторезистивный эффект, изменение электрического сопротивления твёрдого проводника под действием внешнего магнитного поля. Различают поперечное М., при котором электрический ток течёт перпендикулярно магнитному полю, и продольное М. (ток параллелен магнитному полю). Причина М. — искривление траекторий носителей тока в магнитном поле. У полупроводников относительное изменение сопротивления Dr/r в 100 — 10 000 раз больше, чем у металлов, и может достигать сотен %. М. относится к группе гальваномагнитных явлений. М. используется для исследования электронного энергетического спектра и механизма рассеяния носителей тока кристаллической решёткой, а также для измерения магнитных полей.


Лит.: Лифшиц И. М., Азбель М. Я., Каганов М. И., Электронная теория металлов, М., 1971; Блатт Ф., Физика электронной проводимости в твердых телах, пер. с англ., М., 1971; Ансельм А. И., Введение в теорию полупроводников, М. — Л., 1962.


И ещё вот ссылочка на словарь: http://www.multitran.ru/c/m.exe?t=2215605_1_2

А вот ещё интересный pdf, в котором есть глава с подробным (с формулами) описанием этого эффекта и, в частности, сказано, почему их включают мостом.

[triod]

Я помнится ставил самодельные фототранзисторы (древние МП-25,26,38 итд с обрезанной крышкой) линейность открытия\закрытия p-n перехода отличная, конечно при подборе соотв. транзисторов. НО в качестве истточника света использовал лампочку на 12 Вольт от отдельного блока питания. А если в теории можно регулировать яркость лампочек X,Y через простейший регулятор на одном транзисторе с присоединенным перемен. резистором на полуоси , тем самым получится компенсировать износ резистора благодаря высокой линейности изменения яркости лампочки, хотя конечно сейчас огромный выбор просто отличных ярких светодиодов, но они как известно не любят превышнния напряжения на эл.дырочном переходе.

[LazyCamel]

Мнэээ. Ссылочку на даташит, где написано про изменение линейных размеров? И линейные размеры чего там меняются?

НА КМЗ даташит. Там методами MEMS сформиорованы структуры на подложке. При возникновении магнитного поля они изгибаются и соответсвенно меняется сопротивление.

[boRada]

Надеюсь я положу конец этому спору! Решение окончательное и лбжалованию не подлежит. Если есть сомнения - читайте литературу, если есть возражения - заводим отдельный топик!

Если ооочень коротко по русски:

1. Элементы Холла, часто называемые «датчиками Холла», являются самыми распространенными преобразователями магнитного поля.
Действие этих элементов основано на эффекте Холла, который заключается в «возникновении поперечной разности потенциалов при прохождении электрического тока в поперечном ему магнитном поле». (с)

2. Магниторезисторы – это электронные компоненты, действие которых основано на изменении электрического сопротивления полупроводника (или металла) при воздействии на него магнитного поля. (с)

3. «Монолитные» магниторезисторы
Действие «монолитных» магниторезисторов основано на эффекте Гаусса, который характеризуется возрастанием сопротивления проводника (или полупроводника) при помещении его в магнитное поле. (с)

4. «Пленочные» магниторезисторы«Пленочные» магниторезисторы получили распространение лишь в последние годы.
Магниточувствительный элемент таких приборов изготовлен из ферромагнитных пленок (ФМП), использующих анизотропный магниторезистивный эффект. Максимальное значение магнитосопротивления «тонкопленочных» магниторезисторов соответствует нулевому внешнему магнитному полю, то есть при воздействии магнитного поля сопротивление такого МЧЭ уменьшается. Конструкция магниторезисторов из ФМП не отличается от конструкций других разновидностей магниторезисторов, за исключением того, что МЧЭ изготовлен по специальной тонкопленочной технологии. (с)

5. Есть еще магнитодиоды, магнитотранзисторы и прочие прибамбасы. Типы и конструкции магниторезисторов тож сильно отличаются.

6. СХема похожая на МаРС

Книга "Магнитоэлектроника". Бараночников М.Л.

[schuss]

НА КМЗ даташит. Там методами MEMS сформиорованы структуры на подложке. При возникновении магнитного поля они изгибаются и соответсвенно меняется сопротивление.

Пожалуйста, ссылку?
А я пока процитрую два даташита, которые нашёл.

первый
The KMZ41 is a sensitive magnetic field sensor, employing the magnetoresistive effect of thin-film permalloy.



И второй:
The KMZ41 comprises two complete Wheatstone bridges made on the same substrate in thin film technology.

В обоих даташитах сказано про тонкоплёночную технологию (см. п.4 в сообщении от боРады) и ни слова про MEMS ни в одном из двух даташитов. Или MEMS использовались при изготовлении этих магниторзисторов, то есть относятся к технологии изготовления, а не к принципу работы.

[schuss]

6. СХема похожая на МаРС

МаРС IMHO как раз относится к пункту 4 - ведь он на KMZ41, в котором, если верить даташиту , используется тонкоплёночный пермаллой. Если мне не изменяет склероз, то пермаллой как раз ферромагнетик.
А уж схема включения (в KMZ41 сразу два моста, повёрнутых на 45 градусов) - дело десятое.

Книга "Магнитоэлектроника". Бараночников М.Л.

А за книжку спасибо! У нас в институте эта тема почему-то практически не затрагивалась - видимо, из-за того, что в отечественной электронике магниторезисторы тогда были не очень распространены.

[LazyCamel]

Пожалуйста, ссылку?

И второй:
The KMZ41 comprises two complete Wheatstone bridges made on the same substrate in thin film technology.

В обоих даташитах сказано про тонкоплёночную технологию (см. п.4 в сообщении от боРады) и ни слова про MEMS ни в одном из двух даташитов. Или MEMS использовались при изготовлении этих магниторзисторов, то есть относятся к технологии изготовления, а не к принципу работы.

Вот в этой ссылке.

MEMS - это технология. Что-то там микромашин-микросюрфасе-тра-ля-ля.
Применяются методы полупроводникового производства(напыление,травление и т.д.) к механическим по идее элементам, в частности к этим самым пермалоевым структурам которые в даташите изображены на рисунке.

[schuss]

Вот в этой ссылке.

MEMS - это технология. Что-то там микромашин-микросюрфасе-тра-ля-ля.
Применяются методы полупроводникового производства(напыление,травление и т.д.) к механическим по идее элементам, в частности к этим самым пермалоевым структурам которые в даташите изображены на рисунке.

На какой странице? Что-то я там ни одного упоминания про микромашины не нашёл.

[fred kaa]

Всем привет!
Решил я переделать на Холлы thrustmaster top gun fox2 pro.
Были использованы Холлы серии SS495A.
Как оказалось угол наклона оси не достаточен для полного использования диапазона датчика Холла, посему пришлось сместить сам датчик и магнит относительно центра оси, надеюсь это видно на картинке.
Тут встретил решение на удаление магнита от датчика нужно будет попробовать...
Если кто переделывал топ ган отзовитесь.

Я тоже отважился повторить эту схемку на отечественных холлах
http://forum.rossteam.ru/index.php?showtopic=12015
в данный момент собираю с магнитами от сайтека х52(ужас до чего могучие магниты), как нарисовано на картинке. До этого пробовал с магнитами MaRS от ВКБ, холл ставил снаружи магнита - тоже работает. До конечного результата ещё не до бил, но надеюсь, что всё получится

[2GvShAD_Harry]

2Фред. Плату сделать можно гораздо проще. Покупаешь фломастер для СД дисков, с как можно более тонким стержнем, рисуешь им дорожки и контактные площадки. Раствор хлорного железа подогреваешь до 40-50 градусов и травишь как обычно.10-15 мин, и плата готова. Смываешь фломастер спиртом, но это не критично.

[fred kaa]

Возьму на вооружение, спасибки! Я пару недель назад узнал что хлорное железо это порошок, раньше думал что это жидкость Натренируюсь со временем.

Сейчас у меня другая забота: как бы это дело сделать менее чувствительным чтоли?, с этим датчиком выявилось, что корпус АВ2 и его механизм слишком "живой" и можно рулить не притрагиваясь к ручке, а просто нажать то в одном месте на корпус, то в другом...с жёсткой механикой такого происходить не будет, а вот с пластмасской что то надо делать.Соображается пока туго в этом направлении.

[2GvShAD_Harry]

Дело в том, что у АВ-2, хреново продумана точность конструкции(без люфтов) качалки РУСа. В своё время, я улучшал точность так. Из прозрачного пластика, в который упаковывают всякую фигню,( микрофоны, наборы отвёрток, ножи и т.п.) вырезал шайбы, диаметром 8-9мм, предварительно пробив отверстия обычным дыроколом. Разобрав качалку, ставил шайбы для того что бы убрать продольный люфт на осях, и небольшие кусочки пластика в зазор осей. В зазоре регулируется длиной пластика, можно легко убрать люфт и не зажать саму ось. Убрав люфты, улучшишь жёсткость и точность. А чувствительность можно и в настройках Ила снизить. Т.н. кривые.

[fred kaa]

Не, ты видимо не понял. У меня в РУСе АВ2 стоят шесть подшипников и коромысло(на котором штатно стоит резистор оси Х) зафиксировано металической рамкой, то есть люфтов нету совсем С марсами от ВКБ рулилось идеально, а с этим датчиком(или магнитами) получилось слишком чутко. Холл то я на корпус поставил(как и марсы до этого устанавливал), чтоб можно было механику снимать не парясь с электричеством, вот при короблении пластика соосность магнита с холлом и нарушается. Если не получится электрически это поправить, то придётся к коробке с осями цепляться, хотя и не охота. Всё больше убеждаюсь, что надо нормальный механизм стругать. Злость накапливаю

А в Иле чувствительность убирать уже не куда, джой без люфтов позволяет поддерживать высокую скорость без особого напряжения, а на высоких скоростях в Иле можно и на клавиатуре летать, РУС в кабине на высоких скоростях еле отклоняется от нейтрального положения, хоть ты его на изнанку выверни

[Ukatam]

Вот в этой статье на 5той странице интересная конструкция магниторезистора в плане механической реализации магнитопровода
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/B/BARANOCHNIKOV_Mihail_L'vovich/Primenenie_magnitorezistorov.[djv].zip - 214Kb

[James786]

Я помнится ставил самодельные фототранзисторы (древние МП-25,26,38 итд с обрезанной крышкой) линейность открытия\закрытия p-n перехода отличная, конечно при подборе соотв. транзисторов. НО в качестве истточника света использовал лампочку на 12 Вольт от отдельного блока питания.

Имей в виду, что параметры транзисторов здорово зависят от температуры. Не сильно они у тебя нагреваются от лампочки 12 В ? Просто такими транзисторами я тоже баловался на заре юности

[fred kaa]

Вот в этой статье на 5той...

Спасибище!!! Вот загрузил меня по самое...
Меня зацепила информация на первой странице, начиная с пятого абзаца, там о том как с одного датчика(состоящего из нескольких элементов) можно снимать показания по двум направлениям и с соответствующими знаками типа на одном датчике хошь джой лепи, хошь хатку...чтой то меня потряхивать начинает

[ПОИСК]

to Ukatam
Так что, подключение датчиков холла к джойстикам типа Логитеч /у которых к резистору идёт 2 провода/ затруднительно? просто сейчас пытаюсь совместить логитеч аттак3 и ss495a так вот вольтметр показывает диапазон изменения напряжения от 0.7 до 4.2 Вольта но электронике джоя это как то фиолетово. джой не видит ось. У Вас тоже не получилось?
И интересно а если спаять Мджой он с датчиками холла нормально работать будет?

если кто скажет, мол чего там мучаться с логитечем, да ещё такой жалкой модели...то отвечаю : младший брат летает в авиасимы на клаве, смотрю и жалко его становится...а джойстиком он пока как вантусом размахивает...Вот и нужен джой для "первоначального" обучения. А то он мне сайтэк похоронит

[Ukatam]

to fred kaa, да, идея интересная, но как всегда вопрос где брать железку или аналог от союзников на волшебное слово СМ4-1 гугл неохотно откликается.

to ПОИСК, смотри по схеме, если переменный резистор включен крайним выводом на питание а средний подключен к контролеру через резистор + кондер (керамика) на землю на входе контролера (как в гемпорте) то подключить холла затруднительно, такая схема измеряет не напряжение на переменнике, а время заряда кондера (которое зависит от тока, который меняется переменником джоя).
Я собирал преобразователь напряжение-ток НО!!! в контролере джоя мозги линеаризуют показания - из за этой линеаризации в схеме обработки сигнала с холла, контролер воспринимает нормально только пол диапазона, точно до центра, потом его колбасить начинает, резко увеличивается чуствительность, чуть ручку качнеш он уже уезжает до предела. Вот такие грабли.
Мджой будет работать нормально, там честный АЦП. Есть возможность, собирай. Хотя для механики логитеха это слишком, зато будет на будушее отличный контролер

P.s можно на ты.