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霍尔元件在汽车传感器中的应用(上篇)

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-07-31 09:01:27【
随着汽车电子控制技术的发展,传感器作为汽车电子控制系统的信息源,广泛应用在汽车发动机、底盘、车身的各个系统中。汽车传感器就是利用各种原理效应和规律作为依据,把汽车运行的各种状态信息,由非电量信号转变为电信号输人给汽车控制单元。

利用霍尔效应的传感器由于具有结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高,耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀,工作温度范围宽等优点,霍尔元件在汽车传感器上得到了大量的使用。


 
霍尔元件的输出电压信号与被测量物体的转速无关。它是将转速转换为脉冲信号测量,所以即使转速是零或者理论上转速极限快,其均可以满足转速的测量,因此现代汽车转速传感器开始大量使用霍尔元件。

汽车上常用的转速传感器主要有发动机转速传感器、车速传感器和车轮轮速传感器等,霍尔式转速传感器在测量转速时,被测量转子部件会经过传感器的前端,引起磁场的相应变化,如图2(a)所示。当运动部件穿过霍尔元件产生磁力线较为分散的区域时,磁场相对较弱,如图2(b)所示。当穿过产生磁力线较为集中的区域时,磁场就相对较强。霍尔式转速传感器就是通过磁力线密度的变化,在磁力线穿过传感器上的感应元件时产生霍尔电压。霍尔式转速传感器的霍尔元件在产生雀尔电压后,会将其转换为交变电信号,最后传感器的内置电路会将信号调整和放大,输出矩形脉冲信号。


霍尔式转速传感器的测量必须配合磁场的变化,因此在霍尔转速传感器测量非铁磁材质的设备时,需要事先在旋转物体上安装专门的磁铁物质,用以改变传感器周围的磁场,这样霍尔转速传感器才能准确的捕捉到物质的运动状态。

霍尔式转速传感器相对于电磁式和光电式转速传感器具有以下优势:输出信号电压幅值不受转速影响;频率响应高,其频率高达20 kHz, 相当于车速为1000km/h时所检测的信号频率;对电磁波的抗干扰能力强,不会因环境的因素而产生误差。