KR101987249B1 - sensor error compensation apparatus and method - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 전압원으로부터 구동 전압을 입력 받고, 도체에 흐르는 전류에 의해 출력 전압을 출력하는 홀 센서의 출력을 보상하는 장치에 있어서, 상기 홀 센서의 구동 전압을 감지하는 구동 전압 감지부와 상기 홀 센서의 출력 전압을 감지하는 출력 전압 감지부와 상기 구동 전압 감지부에서 감지하는 구동 전압과 상기 출력 전압 감지부에서 감지하는 출력 전압을 입력 받아, 기 설정된 연산을 수행하는 제어부 및 상기 제어부의 연산결과로 보상 전압을 출력하는 보상 전압 출력부를 포함하는 홀 센서 출력 보상 장치 및 이를 이용한 홀 센서의 출력 전압 보상 방법을 포함한다.The present embodiment is directed to an apparatus for compensating for an output of a Hall sensor that receives a driving voltage from a voltage source and outputs an output voltage by a current flowing through a conductor, the apparatus comprising: a driving voltage sensing unit for sensing a driving voltage of the hall sensor; A controller for receiving a driving voltage sensed by the driving voltage sensing unit and an output voltage sensed by the output voltage sensing unit and performing a preset operation, And a compensation voltage output unit for outputting a compensation voltage to the Hall sensor output unit.

Description

센서의 오차 보상 장치 및 방법{sensor error compensation apparatus and method}[0001] The present invention relates to a sensor error compensation apparatus and method,

본 발명은 센서의 오차 보상 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 홀 센서의 오차 보상 장치 및 이를 이용한 오차 보상 방법에 대한 것으로, 홀 센서 구동 전원의 변화에 따른 홀 센서의 오차 성분을 보상하는 장치 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for error compensation of a sensor. More particularly, the present invention relates to an error compensating apparatus for a hall sensor and an error compensating method using the same, and more particularly, to an apparatus and method for compensating an error component of a Hall sensor according to changes in a Hall sensor driving power source.

홀 센서는 홀 효과를 이용하여 도체에 흐르는 전류를 측정하는 부품이다. 홀 효과는 전류가 흐르는 도선 안이나 다른 고체 안에서 움직이는 전하와 관련이 있다. 전류가 흐르는 도선에 수직인 자기장은 도선 내에서 움직이는 전하들을 한쪽 면으로 휘어지게 만든다. 따라서 도선의 한쪽면에는 음전하가 쌓여 음으로 대전되고, 다른 한쪽 면으로는 양으로 대전된다.The Hall sensor is a part that measures the current flowing through the conductor using the Hall effect. The Hall effect is related to the charge moving within the current conducting wire or other solids. A magnetic field perpendicular to the current-carrying conductor causes the charges moving in the conductor to bend to one side. Therefore, a negative charge builds up on one side of the conductor and is charged negatively on the other side.

그러면 전기장이 도선을 가로질러 존재하게 되는데, 이를 홀 전기장이라고 하며, 홀 전기장은 도선을 가로지르는 전위차를 측정하여 계산할 수 있다.The electric field then exists across the conductor, called the hole field, and the hole field can be calculated by measuring the potential difference across the conductor.

한편, 홀 센서는 이러한 홀 효과를 이용한다. 즉, 도체에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기에너지를 다시 전압으로 변환하여 도체에 흐르는 전류를 측정하게 하는 부품이다.On the other hand, the Hall sensor uses such a Hall effect. In other words, it is a part that converts the magnetic energy generated by the current flowing in the conductor to a voltage and measures the current flowing in the conductor.

이러한 홀 센서는 정밀도를 요구하나 형상 효과에 의한 직선성의 차이, 홀 전극의 비대칭성에 의한 불평형 전압, 배선 리드 대문에 생기는 유도 전압, 소재재료의 온도 의존성에 따른 특성 변동, 온도 불균일에 의한 열기전력, 전원의 오차 등에 의해 오차가 발생하고, 정밀도가 떨어질 수 있다.Such hall sensors require precision, but they are not limited to the linearity due to the shape effect, the unbalanced voltage due to the asymmetry of the hole electrode, the induced voltage generated at the gate of the wiring lead, the characteristic variation depending on the temperature dependency of the material, An error may occur due to an error in the power supply, and the accuracy may be lowered.

따라서 홀 센서의 정밀도를 향상시키기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method for improving the accuracy of the hall sensor is required.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 홀 센서의 정밀도를 향상시키는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an apparatus and method for improving the accuracy of a Hall sensor.

실시예는 전압원으로부터 구동 전압을 입력 받고, 도체에 흐르는 전류에 의해 출력 전압을 출력하는 홀 센서의 출력을 보상하는 장치에 있어서, 상기 홀 센서의 구동 전압을 감지하는 구동 전압 감지부와 상기 홀 센서의 출력 전압을 감지하는 출력 전압 감지부와 상기 구동 전압 감지부에서 감지하는 구동 전압과 상기 출력 전압 감지부에서 감지하는 출력 전압을 입력 받아, 기 설정된 연산을 수행하는 제어부 및 상기 제어부의 연산결과로 보상 전압을 출력하는 보상 전압 출력부를 포함하는 홀 센서 출력 보상 장치를 포함한다.An apparatus for compensating for an output of a hall sensor that receives a driving voltage from a voltage source and outputs an output voltage by a current flowing through a conductor, the apparatus comprising: a driving voltage sensing unit for sensing a driving voltage of the Hall sensor; A controller for receiving a driving voltage sensed by the driving voltage sensing unit and an output voltage sensed by the output voltage sensing unit to perform a predetermined calculation, And a compensation voltage output unit for outputting a compensation voltage.

실시예는 전압원으로부터 구동 전압을 입력 받고, 도체에 흐르는 전류에 의해 출력 전압을 출력하는 홀 센서의 출력 전압 보상 방법에 있어서, 홀 센서의 구동 전압 및 출력 전압을 획득하는 단계와 도체에 흐르는 전류를 획득하는 단계 및 획득한 전류와 정상상태에서의 홀 센서 구동 전압을 이용하여 보상 전압을 획득하는 단계를 포함하는 홀 센서의 오차 보상 방법을 포함한다.An embodiment provides an output voltage compensation method of a hall sensor for receiving a driving voltage from a voltage source and outputting an output voltage by a current flowing through a conductor, the method comprising: obtaining a driving voltage and an output voltage of the hall sensor; And acquiring a compensation voltage by using the obtained current and the Hall sensor driving voltage in a steady state.

본 발명의 일 실시예에 의하면 홀 센서의 전압 오차를 보정하여 홀 센서의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한 홀 센서의 정밀도를 향상 시킴으로써 보다 정확한 제어가 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the accuracy of the hall sensor can be improved by correcting the voltage error of the hall sensor. Further, by improving the accuracy of the hall sensor, more accurate control is possible.

도 1a은 본 발명의 일 실시예인 홀 센서가 사용되는 예시적인 형태를 설명하는 정면 개념도이다.
도 1b는 도 1a의 예시적인 형태의 측면 개념도이다.
도 2는 도 1의 홀 센서의 입출력 핀을 설명하는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예인 홀 센서와 마이컴의 연결관계를 설명하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예인 오차 보상 방법을 설명하는 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a frontal conceptual view illustrating an exemplary form in which a Hall sensor, which is an embodiment of the present invention, is used. FIG.
1B is a side elevational schematic view of the exemplary embodiment of FIG.
2 is a conceptual diagram illustrating input / output pins of the hall sensor of FIG.
3 is a conceptual diagram illustrating a connection relationship between a hall sensor and a micom, which is an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an error compensation method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하 도 1 내지 도 4를 참고하여, 본 발명의 일 실시예인 홀 센서의 오차 보상 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, an error compensation method of the Hall sensor, which is one embodiment of the present invention, will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

도 1a는 본 발명의 일 실시예인 홀 센서가 사용되는 예시적인 형태를 설명하는 개념도이고, 도 1b는 도 1a의 예시적인 형태의 측면 개념도이고, 도 2는 도 1의 홀 센서의 입출력 핀을 설명하는 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예인 홀 센서와 마이컴의 연결관계를 설명하는 블럭도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예인 오차 보상 방법을 설명하는 순서도이다.FIG. 1A is a conceptual view for explaining an exemplary embodiment in which a Hall sensor is used as one embodiment of the present invention, FIG. 1B is a side conceptual view of an exemplary aspect of FIG. 1A, FIG. 3 is a block diagram illustrating a connection relationship between a Hall sensor and a micom, which is an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart illustrating an error compensation method, which is an embodiment of the present invention.

도 1a 및 도 1b를 참고하면, 홀 센서(20)는 도넛 형상으로, 홀 센서 중앙에 위치한 홀을 통하여 도체(10)가 관통한다. 상기 도체(10)는 홀 센서(20)에서 측정하고자 하는 전류가 흐르는 통로가 될 수 있다.Referring to FIGS. 1A and 1B, the Hall sensor 20 has a donut shape, and the conductor 10 passes through a hole located at the center of the Hall sensor. The conductor 10 may be a passage through which a current to be measured flows in the hall sensor 20. [

홀 센서(20)는 홀 센서(20)를 관통하는 도체(10)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기 에너지를 전압으로 변환하여 도체(10)에 흐르는 전류를 측정할 수 있다.The hall sensor 20 can measure the current flowing through the conductor 10 by converting the magnetic energy generated by the current flowing through the conductor 10 passing through the Hall sensor 20 into a voltage.

도 1a에서 홀 센서(20)의 형상과 홀의 형상은 직사각형 형상이나, 홀 센서와 홀의 형상은 이에 국한되는 것은 아니며, 다각형 형상의 홀 센서를 이용할 수 있다. 또한 홀의 모양 또한 도체(10)가 관통할 수 있는 다각형 형상일 수 있다.
In FIG. 1A, the shapes of the Hall sensors 20 and the shapes of the holes are rectangular, but the shapes of the Hall sensors and the holes are not limited to these, and a polygonal Hall sensor can be used. The shape of the hole may also be a polygonal shape through which the conductor 10 can pass.

도 2를 참고하여, 홀 센서(20)의 외부 입출력 단자에 대하여 설명한다.The external input / output terminal of the Hall sensor 20 will be described with reference to FIG.

홀 센서(20)는 복수의 입출력 단자를 포함할 수 있으며, 적어도 3개의 입출력 단자를 포함한다.The hall sensor 20 may include a plurality of input / output terminals, and includes at least three input / output terminals.

본 발명의 일 실시예로 3개의 입출력 단자를 포함하는 홀 센서(20)에 대하여 설명하면, 홀 센서는 제1 단자(21), 제2 단자(22) 및 제3 단자(23)를 포함한다.The hall sensor 20 includes three input / output terminals. The hall sensor includes a first terminal 21, a second terminal 22, and a third terminal 23 .

제1 단자(21)는 홀 센서(20)에 전원을 인가하는 전원 입력 단자이고, 제2 단자(22)는 홀 센서(20)의 아웃풋(output)단자로 홀 센서(20)의 출력 단자이며, 제3 단자(23)는 그라운드 단자이다. 제2 단자(22)는 홀 센서(20)를 관통하는 도체(10)에 흐르는 전류를 전압 레벨을 가지는 아날로그(analog) 신호로 출력하는 단자이다.The first terminal 21 is a power supply input terminal for applying power to the hall sensor 20 and the second terminal 22 is an output terminal of the Hall sensor 20 and an output terminal of the hall sensor 20 And the third terminal 23 is a ground terminal. The second terminal 22 is a terminal for outputting a current flowing through the conductor 10 passing through the hall sensor 20 as an analog signal having a voltage level.

홀 센서(20)에 출력되는 전위차는 홀 효과(hall effect)에 의한 것으로, 전류가 흐르는 도체(10)에 쇄교하는 자속(B)에 비례한다.The potential difference output to the hall sensor 20 is due to the Hall effect and is proportional to the magnetic flux B that is connected to the conductor 10 through which the current flows.

도체(10)에 전류(Ip)가 흐르는 경우 자속(B)은 아래 수학식과 같다.
When the current Ip flows through the conductor 10, the magnetic flux B is expressed by the following equation.

Figure 112012104545242-pat00001
Figure 112012104545242-pat00001

B(Ip)는 전류 Ip가 흐를 때 자속이며, constant(a)는 홀 센서(20)의 제조에 따른 고유 상수이다.
B (Ip) is the magnetic flux when the current Ip flows, and constant (a) is the intrinsic constant according to the manufacture of the Hall sensor 20.

한편 도체(10)에 전류(Ip)가 흐르고, 자속(B)이 B(Ip)인 경우, 홀 센서(20)의 출력 전압 (Vout)은 아래 수학식과 같다.
On the other hand, when the current Ip flows in the conductor 10 and the magnetic flux B is B (Ip), the output voltage Vout of the Hall sensor 20 is expressed by the following equation.

Figure 112012104545242-pat00002
Figure 112012104545242-pat00002

Constant(b)는 홀 센서(20)의 제조에 따른 고유 상수이다.
Constant (b) is an intrinsic constant according to the manufacture of the Hall sensor 20.

수학식1과 수학식2를 참고하면, 제2 단자(22)의 출력 전압(vout)은 홀센서(20) 내부의 관계식(홀 센서의 고유 상수)과 도체(20)에 흐르는 전류(Ip)에 의해 정의되며, 아래 수식으로 나타낼 수 있다.
The output voltage vout of the second terminal 22 is expressed by a relational expression (intrinsic constant of the Hall sensor) in the hall sensor 20 and a current Ip flowing in the conductor 20, And can be expressed by the following equation.

Figure 112012104545242-pat00003
Figure 112012104545242-pat00003

Vout은 제2 단자(22)의 출력 전압이고, Vcc는 제1 단자(21)의 홀 센서(20) 구동 전압이고, Ip는 도체(10)에 흐르는 전류이며, A는 홀 센서(20)의 상수이다. 상기 홀 센서의 상수(A)는 홀 센서(20) 제조에 의한 제조사에서 제공되는 상수이다.
Vout is the output voltage of the second terminal 22 and Vcc is the driving voltage of the hall sensor 20 of the first terminal 21 and Ip is the current flowing in the conductor 10, It is a constant. The constant A of the hall sensor is a constant provided by the manufacturer of the Hall sensor 20.

앞선 수식과 같이, 홀 센서의 출력 전압 (Vout)은 구동 전압(Vcc)에 의해 좌우될 수 있다. 따라서 홀 센서(20)의 정밀도는 홀 센서(20)의 출력 전압 (Vout)의 수식에서 구동 전압(Vcc)에 의해 좌우될 수 있다.As described above, the output voltage Vout of the hall sensor can be controlled by the driving voltage Vcc. The accuracy of the hall sensor 20 can be determined by the driving voltage Vcc in the expression of the output voltage Vout of the hall sensor 20. [

즉, 구동 전압(Vcc)은 보통 홀 센서(20)를 포함한 다른 IC들의 구동 전압이 된다. 그런데, 구동 전압(Vcc)은 항상 일정한 값이 아닌 오차를 가질 수 있다. 구동 전압(Vcc)에 오차가 있는 경우 앞서 설명한 바와 같이 홀 센서(20)의 출력 전압(Vout) 값을 변동시키고, 이는 제어 정밀도의 저하로 이어질 수 있다.That is, the driving voltage Vcc is usually the driving voltage of the other ICs including the hall sensor 20. [ However, the driving voltage Vcc can always have an error other than a constant value. When there is an error in the driving voltage Vcc, the value of the output voltage Vout of the hall sensor 20 is varied as described above, which may lead to a decrease in control accuracy.

홀 센서(20)의 정밀도를 향상시키기 위해서는 구동 전압(Vcc)의 값을 보상하는 것이 필요하다.In order to improve the accuracy of the Hall sensor 20, it is necessary to compensate the value of the driving voltage Vcc.

홀 센서(20)의 정밀도를 향상시키기 위하여 마이컴(MCU)과 같은 프로세서 IC를 이용할 수 있다. 이하에서는 일 실시예로 마이컴(MCU)를 이용하여 구동 전원(Vcc)의 오차를 보상하여, 홀 센서(20)의 정밀도를 향상시키는 방법에 대하여 설명한다.
A processor IC such as a microcomputer (MCU) may be used to improve the accuracy of the Hall sensor 20. [ Hereinafter, a method of improving the precision of the hall sensor 20 by compensating the error of the driving power source Vcc using a microcomputer (MCU) will be described.

도 3을 참고하면, 홀 센서(20)와 마이컴(30)의 연결관계를 알 수 있다. 마이컴(20)은 구동 전압 감지부(31), 출력 전압 감지부(32), 보상 전압 출력부(33), 신호전환부(34) 및 제어부(35)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the connection relationship between the hall sensor 20 and the microcomputer 30 can be known. The microcomputer 20 includes a driving voltage sensing unit 31, an output voltage sensing unit 32, a compensation voltage output unit 33, a signal switching unit 34, and a control unit 35.

구동 전압 감지부(31)는 홀 센서(20)의 구동 전압(Vcc)을 감지하고, 출력 전압 감지부(32)는 홀 센서(20)의 출력 전압(Vout)을 감지하고, 보상 전압 출력부(33)는 홀 센서(20)의 오차 보상에 따른 결과 값(Vout’)을 출력한다.The driving voltage sensing unit 31 senses the driving voltage Vcc of the hall sensor 20 and the output voltage sensing unit 32 senses the output voltage Vout of the Hall sensor 20, (33) outputs a result value (Vout ') according to the error compensation of the hall sensor (20).

구동 전압 감지부(31)는 구동 전압(Vcc)이 입력되는 제1 단자(21)에 연결될 수 있고, 출력 전압 감지부(32)는 제2 단자(22)에 연결되어 출력 전압(Vout)을 감지할 수 있다.The driving voltage detecting unit 31 may be connected to the first terminal 21 to which the driving voltage Vcc is input and the output voltage detecting unit 32 may be connected to the second terminal 22 to output the output voltage Vout Can be detected.

신호전환부(34)는 상기 구동 전압 감지부(31)로부터 입력되는 구동 전압(Vcc)과 상기 출력 전압 감지부(32)로부터 입력되는 출력 전압(Vout)을 디지털 신호로 변환하여, 제어부(35)로 전달한다.The signal switching unit 34 converts the driving voltage Vcc input from the driving voltage sensing unit 31 and the output voltage Vout input from the output voltage sensing unit 32 into a digital signal, ).

즉, 상기 신호전환부(34)는 상기 구동 전압 감지부(31) 및 출력 전압 감지부(32)를 통해 감지되는 아날로그 전압 신호를 디지털 신호로 변환하여, 제어부(35)로 전달한다.That is, the signal switching unit 34 converts an analog voltage signal sensed through the driving voltage sensing unit 31 and the output voltage sensing unit 32 into a digital signal and transmits the digital signal to the control unit 35.

상기 제어부(35)는 상기 신호전환부(34)로부터 입력 받은 구동 전압(Vcc)과 출력 전압(Vout)을 입력 받아, 기 설정된 연산을 통하여 오차 보상에 따른 결과 값(Vout’)을 출력한다.The control unit 35 receives the driving voltage Vcc and the output voltage Vout received from the signal switching unit 34 and outputs a result value Vout 'according to the error compensation through a predetermined calculation.

기 설정된 제어부(35)의 연산에 대하여 설명하면, 제어부(35)는 획득한 출력 전압(Vout)과 구동 전압(Vcc)을 이용하여, 도체에 흐르는 전류(Ip) 값을 획득한다.
The control unit 35 acquires the value of the current Ip flowing in the conductor by using the obtained output voltage Vout and the driving voltage Vcc.

Figure 112012104545242-pat00004
Figure 112012104545242-pat00004

도체에 흐르는 전류(Ip)는 신호전환부(34)에서 입력 받은 출력 전압(Vout)을 신호전환부(34)에서 입력 받은 구동 전압(Vcc)로 나누어 알 수 있다.
The current Ip flowing through the conductor can be known by dividing the output voltage Vout received from the signal switching unit 34 by the driving voltage Vcc received from the signal switching unit 34. [

다음으로 획득한 도체에 흐르는 전류(Ip)와 홀 센서의 상수(A), 그리고 오차가 없는 정상 상태에서의 홀 센서 구동 전압(Vcc’)을 이용하여, 오차 보상된 출력 전압(Vout’)을 획득한다.
The error compensated output voltage Vout 'is obtained by using the current Ip flowing in the conductor, the Hall sensor constant A, and the Hall sensor driving voltage Vcc' .

Figure 112012104545242-pat00005
Figure 112012104545242-pat00005

Vcc’은 오차가 없는 정상 상태에서 홀 센서(20)의 구동 전압이며, Vout’은 홀 센서(20)의 출력 전압(Vout)을 보상한 결과 값이다.Vcc 'is the driving voltage of the hall sensor 20 in the normal state without error and Vout' is the result of compensating the output voltage Vout of the Hall sensor 20. [

오차가 없는 정상 상태에서의 홀 센서 구동 전압(Vcc’)은 마이컴(20)에 미리 설정되어 있을 수 있다. 즉, 마이컴(20)에 미리 설정되어 있는 오차가 없는 정상 상태에서의 홀 센서 구동 전압(Vcc’)을 이용하여 오차 보상을 할 수 있다. 즉, 홀 센서로부터 Ip × A 의 값을 얻고, 홀 센서 출력 전압(Vout) 오차의 주 원인이 되는 Vcc를 대신하여 기 설정된 Vcc’을 이용함으로써, 오차 보상된 출력 전압 결과 값(Vout’)을 얻을 수 있다.
The Hall sensor driving voltage Vcc 'in a normal state without any error may be preset in the microcomputer 20. [ That is, the error compensation can be performed using the hall sensor drive voltage Vcc 'in the normal state in which there is no error set in advance in the microcomputer 20. That is, by obtaining the value of Ip x A from the hall sensor and using the preset Vcc 'in place of Vcc which is the main cause of the Hall sensor output voltage (Vout) error, the error compensated output voltage result value Vout' Can be obtained.

도 4를 참고하여 마이컴(20)을 이용한 오차 보상 방법에 대하여 설명한다. The error compensation method using the microcomputer 20 will be described with reference to FIG.

오차 보상된 출력 전압(Vout’)은 다음과 같은 방법으로 얻어 질 수 있다. The error compensated output voltage (Vout ') can be obtained by the following method.

먼저 마이컴(20)에서 홀 센서(20)의 구동 전압(Vcc)과 출력 전압(Vout)을 획득한다(S11). 획득은 일 실시예로 마이컴(20)의 아날로그-디지털 컨버터 등을 이용하여 얻을 수 있다. First, the driving voltage Vcc and the output voltage Vout of the Hall sensor 20 are acquired from the microcomputer 20 (S11). Acquisition may be achieved using an analog-to-digital converter of the microcomputer 20 as an example.

획득한 출력 전압(Vout)과 구동 전압(Vcc)을 이용하여, 도체에 흐르는 전류(Ip) 값을 획득한다(S13). The current value Ip flowing through the conductor is obtained by using the obtained output voltage Vout and the driving voltage Vcc (S13).

획득한 전류(Ip)와 오차가 없는 정상 상태에서의 홀 센서 구동 전압(Vcc’)을 이용하여 오차 보상된 출력 전압(Vout’)을 획득한다(S15).
The error compensated output voltage Vout 'is obtained by using the acquired current Ip and the hall sensor driving voltage Vcc' in a steady state with no error (S15).

더욱 자세히, 수식과 함께 설명하면, 수학식3에서 살펴보았듯이 홀 센서(20)의 출력 전압 관계식은 아래와 같다.More specifically, the output voltage relation of the Hall sensor 20 is as follows, as shown in Equation (3).

Vout = Vcc × Ip × AVout = Vcc x Ip x A

따라서 구동 전압(vcc)에 오차가 있는 경우, 출력 전압(Vout)에도 오차가 생길 수 밖에 없다.Therefore, when there is an error in the driving voltage vcc, an error also occurs in the output voltage Vout.

마이컴(20)은 구동 전압 감지 단자(31)와 출력 전압 감지 단자(32)를 이용하여 구동 전압(Vcc)과 출력 전압(Vout)을 획득한다(S11).The microcomputer 20 obtains the driving voltage Vcc and the output voltage Vout using the driving voltage sensing terminal 31 and the output voltage sensing terminal 32 (S11).

수학식4에서 살펴보았듯이, 획득한 출력 전압(Vout)을 구동 전압(Vcc)으로 나누어 도체에 흐르는 전류(Ip)의 크기를 알 수 있다(S13). 홀 센서의 상수(A)는 홀 센서(20) 제조에 의한 제조사에서 제공되는 상수이다.As shown in Equation (4), the obtained output voltage Vout is divided by the driving voltage Vcc to determine the magnitude of the current Ip flowing in the conductor (S13). The constant A of the hall sensor is a constant provided by the manufacturer of the hall sensor 20.

다음으로 수학식5에서 살펴보았듯이, 획득한 도체에 흐르는 전류(Ip)와 홀 센서의 상수(A), 그리고 오차가 없는 정상 상태에서의 홀 센서 구동 전압(Vcc’)을 이용하여, 오차 보상된 출력 전압(Vout’)을 획득한다(S15).Next, as shown in Equation (5), by using the current Ip flowing in the obtained conductor, the constant A of the hall sensor, and the hall sensor driving voltage Vcc 'in a steady state without error, And obtains the output voltage Vout '(S15).

이러한 방법으로 홀 센서의 출력 전압에 포함되는 오차를 보상한 보상 전압을 출력할 수 있고, 이를 통해 홀 센서를 이용한 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다.
In this way, a compensation voltage compensating for an error included in the output voltage of the hall sensor can be outputted, thereby improving the control precision using the hall sensor.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

도체 : 10
홀센서 : 20 제1 단자 : 21
제2 단자 : 22 제3 단자 : 23
마이컴 : 30 구동 전압 감지부 : 31
출력 전압 감지부 : 32 보상 전압 출력부 : 33
신호전환부 : 34 제어부 : 35Conductor: 10
Hall sensor: 20 First terminal: 21
Second terminal: 22 Third terminal: 23
Microcomputer: 30 Driving voltage detection unit: 31
Output voltage detection section: 32 Compensation voltage output section: 33
Signal switching section: 34 Control section: 35

Claims (12)

전압원으로부터 구동 전압을 입력 받고, 도체에 흐르는 전류에 의해 출력 전압을 출력하는 홀 센서의 출력을 보상하는 장치에 있어서,
상기 홀 센서의 구동 전압을 감지하는 구동 전압 감지부;
상기 홀 센서의 출력 전압을 감지하는 출력 전압 감지부;
상기 구동 전압 감지부에서 감지하는 구동 전압과 상기 출력 전압 감지부에서 감지하는 출력 전압을 입력 받아, 기 설정된 연산을 수행하는 제어부; 및
상기 제어부의 연산결과로 보상 전압을 출력하는 보상 전압 출력부를 포함하는
홀 센서 출력 보상 장치.An apparatus for compensating for an output of a hall sensor which receives a driving voltage from a voltage source and outputs an output voltage by a current flowing in a conductor,
A driving voltage sensing unit sensing a driving voltage of the Hall sensor;
An output voltage sensing unit for sensing an output voltage of the hall sensor;
A control unit receiving a driving voltage sensed by the driving voltage sensing unit and an output voltage sensed by the output voltage sensing unit and performing a predetermined calculation; And
And a compensation voltage output unit for outputting a compensation voltage as a result of the operation of the control unit
Hall sensor output compensation device. 제1항에 있어서,
상기 구동 전압 감지부에서 감지하는 구동 전압과, 상기 출력 전압 감지부에서 감지하는 출력 전압을 디지털 신호로 변환하여, 상기 제어부로 전송하는 신호전환부를 더 포함하는 홀 센서 출력 보상 장치.The method according to claim 1,
And a signal switching unit for converting a driving voltage sensed by the driving voltage sensing unit and an output voltage sensed by the output voltage sensing unit into a digital signal and transmitting the digital signal to the control unit. 제1항에 있어서,
상기 출력 전압은
Vout = Vcc × Ip × A 로 정의되며,
상기 Vout은 상기 출력 전압, 상기 Vcc는 상기 구동 전압, 상기 Ip는 상기 도체에 흐르는 전류, 상기 A는 홀 센서의 고유 상수인 홀 센서 출력 보상 장치.The method according to claim 1,
The output voltage
Vout = Vcc x Ip x A,
Wherein Vout is the output voltage, Vcc is the drive voltage, Ip is a current flowing in the conductor, and A is an intrinsic constant of the Hall sensor. 제3항에 있어서,
상기 제어부는
상기 출력 전압을 상기 구동 전압으로 나누어 상기 도체에 흐르는 전류를 획득하는 홀 센서 출력 보상 장치.The method of claim 3,
The control unit
And divides the output voltage by the drive voltage to obtain a current flowing through the conductor. 제4항에 있어서,
상기 제어부는
상기 기 설정된 연산에 따라
상기 획득한 전류, 상기 홀 센서의 고유 상수 및 정상상태에서의 홀 센서 구동 전압을 곱셈 연산하여 보상 전압을 출력하는 홀 센서 출력 보상 장치.5. The method of claim 4,
The control unit
According to the preset operation
And a multiplier for multiplying the obtained current, the intrinsic constant of the Hall sensor, and the Hall sensor driving voltage in the steady state to output a compensation voltage. 제5항 있어서,
상기 보상 전압은,
Vout’ = Vcc’ × Ip × A 로 정의되고,
상기 Vout’은 보상 전압, 상기 Vcc’는 정상상태에서의 홀 센서 구동 전압인
홀 센서 출력 보상 장치.6. The method of claim 5,
The compensation voltage may be a voltage,
Vout '= Vcc' x Ip x A,
Vout 'is a compensation voltage, and Vcc' is a hall sensor driving voltage in a steady state
Hall sensor output compensation device. 전압원으로부터 구동 전압을 입력 받고, 도체에 흐르는 전류에 의해 출력 전압을 출력하는 홀 센서의 출력 전압 보상 방법에 있어서,
홀 센서의 구동 전압 및 출력 전압을 획득하는 단계;
도체에 흐르는 전류를 획득하는 단계; 및
획득한 전류와 정상상태에서의 홀 센서 구동 전압을 이용하여 보상 전압을 획득하는 단계;를 포함하는
홀 센서의 오차 보상 방법.A method for compensating an output voltage of a hall sensor, which receives a driving voltage from a voltage source and outputs an output voltage by a current flowing in a conductor,
Obtaining a driving voltage and an output voltage of the hall sensor;
Obtaining a current flowing in the conductor; And
And acquiring a compensation voltage using the obtained current and the Hall sensor driving voltage in a steady state
A method for compensating errors in Hall sensors. 제7항에 있어서,
상기 각 단계를 수행하는 홀 센서 출력 보상 장치를 포함하고,
상기 홀 센서 출력 보상 장치는,
상기 홀 센서의 구동 전압을 감지하는 구동 전압 감지부,
상기 홀 센서의 출력 전압을 감지하는 출력 전압 감지부,
상기 구동 전압 감지부와 출력 전압 감지부에서 감지한 전압 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호전환부, 그리고
상기 신호전환부로부터 출력되는 디지털 신호를 입력 받아, 기 설정된 연산을 수행하는 제어부를 포함하는 홀 센서의 오차 보상 방법.8. The method of claim 7,
And a Hall sensor output compensating device for performing each of the above steps,
Wherein the hall sensor output compensating device comprises:
A driving voltage sensing unit for sensing a driving voltage of the hall sensor,
An output voltage sensing unit for sensing an output voltage of the hall sensor,
A signal switching unit for converting the voltage signal sensed by the driving voltage sensing unit and the output voltage sensing unit into a digital signal;
And a control unit receiving a digital signal output from the signal switching unit and performing a predetermined calculation. 제8항에 있어서,
상기 출력 전압은,
Vout = Vcc × Ip × A 로 정의되며,
상기 Vout은 상기 출력 전압, 상기 Vcc는 상기 구동 전압, 상기 Ip는 상기 도체에 흐르는 전류, 상기 A는 홀 센서의 고유 상수인 홀 센서의 오차 보상 방법.9. The method of claim 8,
The output voltage,
Vout = Vcc x Ip x A,
Wherein Vout is the output voltage, Vcc is the driving voltage, Ip is a current flowing in the conductor, and A is an intrinsic constant of the Hall sensor. 제9항에 있어서,
상기 도체에 흐르는 전류를 획득하는 단계는,
상기 제어부에서 상기 출력 전압을 상기 구동 전압으로 나누는 홀 센서의 오차 보상 방법.10. The method of claim 9,
The step of acquiring a current flowing through the conductor,
Wherein the controller divides the output voltage by the driving voltage. 제10항에 있어서,
상기 획득한 전류와 정상상태에서의 홀 센서 구동 전압을 이용하여 보상 전압을 획득하는 단계는,
상기 획득한 전류, 상기 홀 센서의 고유 상수 및 정상상태에서의 홀 센서 구동전압을 곱셈 연산하여 보상 전압을 획득하는 홀 센서의 오차 보상 방법.11. The method of claim 10,
The step of acquiring the compensation voltage using the obtained current and the hall sensor driving voltage in a steady state may include:
And obtaining a compensation voltage by multiplying the acquired current, the intrinsic constant of the Hall sensor, and the Hall sensor driving voltage in a steady state. 제11항에 있어서,
상기 보상 전압은,
Vout’= Vcc’× Ip × A 로 정의되고,
상기 Vout’은 보상 전압, 상기 Vcc’는 정상상태에서의 홀 센서 구동 전압인
홀 센서의 오차 보상 방법.

12. The method of claim 11,
The compensation voltage may be a voltage,
Vout '= Vcc' x Ip x A,
Vout 'is a compensation voltage, and Vcc' is a hall sensor driving voltage in a steady state
A method for compensating errors in Hall sensors.

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