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
Yuanlang完成签到 ,获得积分10
刚刚
科研通AI6.4的应助被难过曼冬采纳,获得10
1秒前
Orange的应助被难过曼冬采纳,获得10
1秒前
1秒前
木子星星星完成签到,获得积分10
1秒前
细心山壹的应助被小白采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
慕青的应助被来来来采纳,获得10
4秒前
4秒前
ooo完成签到,获得积分10
5秒前
CipherSage的应助被三途采纳,获得10
5秒前
ZZzzoi发布了新的文献求助10
7秒前
pgr的应助被白藤总是一坨肉采纳,获得10
7秒前
mecury关注了科研通微信公众号
8秒前
wstk520完成签到,获得积分10
8秒前
肖子俊发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
111发布了新的文献求助10
10秒前
耍耍大王发布了新的文献求助10
10秒前
xiao双月完成签到,获得积分10
10秒前
SH关注了科研通微信公众号
10秒前
11秒前
zzz的应助被peppa采纳,获得10
11秒前
星辰大海的应助被peppa采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.2的应助被ping采纳,获得10
11秒前
11秒前
bkagyin的应助被xdas采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
肽聚糖完成签到,获得积分10
13秒前
ZLucii发布了新的文献求助10
13秒前
爆米花的应助被专注的网络采纳,获得10
14秒前
Zon完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
GT发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
深情安青的应助被孙欣莹采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.2的应助被nemo采纳,获得10
15秒前
xiaochen发布了新的文献求助10
16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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7876813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9392114
关于积分的说明 20791481
捐赠科研通 7478861
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3353177
关于科研通互助平台的介绍 2493300
邀请新用户注册赠送积分活动 2379980