霍尔传感器在车速传感器中的应用原理-必优传感

时间：2017-10-20作者：深圳必优传感科技有限公司浏览：133

一、霍尔开关集成电路的构成
霍尔开关集成电路把稳压器、霍尔电压发生器、信号放大器、信号变换器和输出驱动器都集中在一块芯片上。
1.工作原理
霍尔开关集成电路中的信号放大器将霍尔元件产生的幅值随磁场强度变化的霍尔电压UH 放大后再经信号变换器、驱动器进行整形、放大后输出幅值相等、频率变化的方波信号。
二、霍尔传感器的工作过程
当变速箱运转时，与之相耦合的传感器的轴随之旋转，与传感器轴一体的磁体也同步旋转，使得霍尔元件感应的磁场B发生变化，因而输出矩形波脉冲信号，该信号可作为仪表和EC U的车速里程信号。其每转的脉冲数等同于磁体上的磁对较数。
三、霍尔传感器的工作特点
1.工作电压范围宽
由于其内部已集成有稳压器，故其在4.5V-24V这样一个较宽的范围内均能正常工作。
具有高速响应特性及很高的工作频率
由于产生霍尔电压的条件与所感应磁体的变化速率无关，因而可以用来感应快速物体(磁体)的变化，工作频率可达100kilz 。
2.输出信号幅值不变
由于内部开关电路的作用，其输出幅度与感应物体 (磁钢 )的速度无关，不象常用的磁感应式传感器输出信号的幅度随速度的高低而变化，且低速时易产生信号丢失的现象。输出高低电平的占空比与磁体的占空比成一定程度的线性关系。
3.抗磁场干扰能力强
由于器件内部固有的磁滞特性，使得由于外来杂散磁场及本身的抖动而引起的磁场强度的少许变化，不会引发错误的输出信号。
四、常见车速传感器的技术要求
1.磁场强度
由于此传感器对占空比的要求不严，故而采用磁体直接嵌于旋转轴上的方式。磁钢的强度则根据霍尔开关集成电路的种类选择，考虑到温度对磁钢的影响，一般使磁钢的磁场强度大于使霍尔开关内部触发器翻转所要求的磁场强度100 GS以上。
2.磁钢的中心位置
旋转轴上磁钢的中心位置一般正对于霍尔集成电路的中心，这样可使磁场较大限度地通过霍尔元件的表面，使触发精度提高，如果安装时使霍尔集成电路及磁钢均倾斜安装 ，使它们之间存在一定的角度就会使降低有效磁场甚至于不能触发。
3.抗电气干扰
在汽车电气系统中存在着较为恶劣的电磁环境，因此要求产品本身要具有较强的抗各种干 扰脉冲的能力，同时其输出也应不受脉冲干扰而引起输出信号的不稳定。经过对汽车电气
环境中各种干扰脉冲的分析，发现干扰脉冲主要通过传感器中霍尔集成电路的电源脚施以较高的电压而造成霍尔集成电路的损坏。因此 目前传感器的电源供给电路中都设计了一个稳压器，当外来干扰为正脉冲时，便把它钳位于稳压二极管的稳压值。当外来脉冲为负向脉冲时内部稳压二极管正向导通，负脉冲被钳位于二极管导通电压，从而有效地抑制干扰。
4.输出信号幅值
12V电源的电路一般要求输出信号幅值 ≥7.5V。该指标很容易满足。
5.使用强度和寿命
一般由元件的材料和结构来保证 。

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