A CMOS Hall sensor modeling with readout circuitry and microcontroller processing for magnetic detection

CMOS芯片 微系统 微控制器 霍尔效应传感器 电气工程 模数转换器 磁场 多物理 计算机科学 霍尔效应 电容感应 软件可移植性 电子工程 物理 材料科学 电压 计算机硬件 工程类 磁铁 纳米技术 有限元法 量子力学 热力学 程序设计语言
作者
Hua Fan,Jiayi Zhang,Siming Zuo,Qiang Hu,Quanyuan Feng,Hadi Heidari
出处
期刊:Review of Scientific Instruments [American Institute of Physics]
卷期号:92 (3) 被引量:2
标识
DOI:10.1063/5.0038295
摘要

A Hall sensor array system for magnetic field detection and analysis is realized in X-FAB 0.18 μm CMOS technology. Magnetic field detection is attributed to the magnetization of metal coils to metal particles and the sensing characteristics of the Hall sensor array. The system puts forward a complete solution from Hall sensors, analog front-end circuit, analog-to-digital converter (ADC) to microcontroller unit. Using Ansoft Maxwell and COMSOL Multiphysics software for simulation verification, the minimum diameter of magnetic particles that can be detected in the system is 2 μm. The measured signal to noise and distortion ratio, spurious free dynamic range, and effective number of bits of the proposed ADC are 70.61 dB, 90.08 dB, and 11.44-bit, respectively. The microsystem based on STM32 combines hardware and software design, which can effectively adjust the motion parameters and realize the real-time display in the LCD screen of the magnetic field and voltage information. Compared to the prior system, the portability, cost, and efficiency have been considerably improved, which is aimed at the rapid measurement of heavy metal particles such as Fe, Co, and Ni in ambient air and blood.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
刚刚
tomorrow发布了新的文献求助10
刚刚
黄子骐完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
2秒前
净水涟漪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
等待的盼烟完成签到,获得积分10
2秒前
情怀应助自觉士萧采纳,获得10
2秒前
一团小煤球完成签到,获得积分10
2秒前
专注宛凝完成签到,获得积分10
3秒前
Ren发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
梦想家发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
1767280完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
藤木游作发布了新的文献求助10
5秒前
WTT发布了新的文献求助10
6秒前
Wu发布了新的文献求助10
6秒前
Car66614应助Jessekwok采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
典雅的幼枫完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
小蘑菇应助精明纸鹤采纳,获得10
8秒前
8秒前
王煜完成签到,获得积分10
8秒前
Nole应助zero采纳,获得10
9秒前
sober完成签到,获得积分10
9秒前
香蕉觅云应助无语的莹芝采纳,获得10
9秒前
ccc完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
HHH完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
drizzling完成签到,获得积分10
11秒前
sdasd完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Positive Art Therapy Theory and Practice 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Key mechanistic insights into the intramolecular C-H bond amination and double bond aziridination in sulfamate esters catalyzed by dirhodium tetracarboxylate complexes 500
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7671211
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9238562
关于积分的说明 19896503
捐赠科研通 7240791
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3284986
关于科研通互助平台的介绍 2443310
邀请新用户注册赠送积分活动 2287132