霍爾傳感器在車速傳感器中的應(yīng)用原理-必優(yōu)傳感

時(shí)間：2017-10-20作者：深圳必優(yōu)傳感科技有限公司瀏覽：136

一、霍爾開關(guān)集成電路的構(gòu)成
霍爾開關(guān)集成電路把穩(wěn)壓器、霍爾電壓發(fā)生器、信號放大器、信號變換器和輸出驅(qū)動器都集中在一塊芯片上。
1.工作原理
霍爾開關(guān)集成電路中的信號放大器將霍爾元件產(chǎn)生的幅值隨磁場強(qiáng)度變化的霍爾電壓UH 放大后再經(jīng)信號變換器、驅(qū)動器進(jìn)行整形、放大后輸出幅值相等、頻率變化的方波信號。
二、霍爾傳感器的工作過程
當(dāng)變速箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，與之相耦合的傳感器的軸隨之旋轉(zhuǎn)，與傳感器軸一體的磁體也同步旋轉(zhuǎn)，使得霍爾元件感應(yīng)的磁場B發(fā)生變化，因而輸出矩形波脈沖信號，該信號可作為儀表和EC U的車速里程信號。其每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)等同于磁體上的磁對較數(shù)。
三、霍爾傳感器的工作特點(diǎn)
1.工作電壓范圍寬
由于其內(nèi)部已集成有穩(wěn)壓器，故其在4.5V-24V這樣一個(gè)較寬的范圍內(nèi)均能正常工作。
具有高速響應(yīng)特性及很高的工作頻率
由于產(chǎn)生霍爾電壓的條件與所感應(yīng)磁體的變化速率無關(guān)，因而可以用來感應(yīng)快速物體(磁體)的變化，工作頻率可達(dá)100kilz 。
2.輸出信號幅值不變
由于內(nèi)部開關(guān)電路的作用，其輸出幅度與感應(yīng)物體 (磁鋼 )的速度無關(guān)，不象常用的磁感應(yīng)式傳感器輸出信號的幅度隨速度的高低而變化，且低速時(shí)易產(chǎn)生信號丟失的現(xiàn)象。輸出高低電平的占空比與磁體的占空比成一定程度的線性關(guān)系。
3.抗磁場干擾能力強(qiáng)
由于器件內(nèi)部固有的磁滯特性，使得由于外來雜散磁場及本身的抖動而引起的磁場強(qiáng)度的少許變化，不會引發(fā)錯(cuò)誤的輸出信號。
四、常見車速傳感器的技術(shù)要求
1.磁場強(qiáng)度
由于此傳感器對占空比的要求不嚴(yán)，故而采用磁體直接嵌于旋轉(zhuǎn)軸上的方式。磁鋼的強(qiáng)度則根據(jù)霍爾開關(guān)集成電路的種類選擇，考慮到溫度對磁鋼的影響，一般使磁鋼的磁場強(qiáng)度大于使霍爾開關(guān)內(nèi)部觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)所要求的磁場強(qiáng)度100 GS以上。
2.磁鋼的中心位置
旋轉(zhuǎn)軸上磁鋼的中心位置一般正對于霍爾集成電路的中心，這樣可使磁場較大限度地通過霍爾元件的表面，使觸發(fā)精度提高，如果安裝時(shí)使霍爾集成電路及磁鋼均傾斜安裝 ，使它們之間存在一定的角度就會使降低有效磁場甚至于不能觸發(fā)。
3.抗電氣干擾
在汽車電氣系統(tǒng)中存在著較為惡劣的電磁環(huán)境，因此要求產(chǎn)品本身要具有較強(qiáng)的抗各種干 擾脈沖的能力，同時(shí)其輸出也應(yīng)不受脈沖干擾而引起輸出信號的不穩(wěn)定。經(jīng)過對汽車電氣
環(huán)境中各種干擾脈沖的分析，發(fā)現(xiàn)干擾脈沖主要通過傳感器中霍爾集成電路的電源腳施以較高的電壓而造成霍爾集成電路的損壞。因此 目前傳感器的電源供給電路中都設(shè)計(jì)了一個(gè)穩(wěn)壓器，當(dāng)外來干擾為正脈沖時(shí)，便把它鉗位于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值。當(dāng)外來脈沖為負(fù)向脈沖時(shí)內(nèi)部穩(wěn)壓二極管正向?qū)?，?fù)脈沖被鉗位于二極管導(dǎo)通電壓，從而有效地抑制干擾。
4.輸出信號幅值
12V電源的電路一般要求輸出信號幅值 ≥7.5V。該指標(biāo)很容易滿足。
5.使用強(qiáng)度和壽命
一般由元件的材料和結(jié)構(gòu)來保證 。

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