Revisión/mejora del circuito anticolisión mediante sensores de efecto Hall

Question

Estoy diseñando un circuito anticolisión con sensores de efecto Hall.

Principio mecánico: básicamente son dos cuadrados, uno más pequeño que el otro. El cuadrado más grande golpea un obstáculo haciendo que los imanes se muevan más allá de los sensores, y el movimiento se detendrá.

Los sensores de efecto Hall baja entonces el imán está cerca.

Principio eléctrico: Mi idea de diseño es cablear los cuatro sensores en paralelo con una resistencia en cada pin de salida.

En estado normal, la resistencia sería pequeña y aparecería una baja caída de tensión. Pero entonces un imán está fuera del alcance del sensor de efecto Hall, habrá tres resistencias paralelas que darán una mayor caída de tensión.

Estoy usando un comparador de ventana (buen viejo LM324) para comprobar la tensión y encender un relé de estado sólido, que a su vez en un relé de potencia (control de los movimientos).

La idea es que la resistencia de 10k debe ser montado en el sensor, por lo que es posible detectar los cables en cortocircuito (GND/10V a la salida)

Esquema

Preguntas

1. La diferencia entre los dos estados es de sólo 0,3 V. Me gustaría aumentar esto a un acoplado de voltios. ¿Cómo lo haría? (Probé con algunos diodos y LEDs pero no salió como esperaba)
2. ¿El diseño del circuito es demasiado sensible? ¿Cómo lo habrías hecho tú?

Answer 1

Algunos comentarios sobre el esquema:

• Utiliza símbolos de tierra. Se reconocen al instante y evitan tener que rastrear los cables, con lo que se eliminaría alrededor del 30% de ellos.
• Pon V+ arriba. Pon el enchufe a la derecha.
• ¿Qué es un relé de conexión? Si es un transistor, indícalo en el símbolo.

No está claro por qué has añadido R1 al circuito. Diluye los cambios al conmutar R6, 7, 8 y 9.

La siguiente tabla muestra los cálculos muestran el porcentaje de V + (10 V en su caso, creo) en la unión de R6, 7, 8 y 9 para las distintas combinaciones.

                    5k + 39k pull-up      10k pull-up
1 x 10k -> 10k           18%                  50%
2 x 10k ->  5k           10.4%                33%
3 x 10k ->  3k3           7%                  25%
4 x 10k ->  2k5           5.4%                20%

Puedes ver que disminuyendo R2 a 10k y cortocircuitando R1 se obtienen diferencias mucho mayores.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Figura 1 ¿Una solución más limpia?

• Si los sensores son analógicos entonces simplifica el circuito comparador como se muestra aquí. La mayoría tienen salidas de colector abierto que pueden ponerse en paralelo en una configuración "OR".
• Si los sensores son digitales, basta con conectarlos en configuración "O". Utilice diodos si es necesario para evitar que la lucha para tirar de alta / baja simultáneamente.