霍尔传感器在汽车上应用

1、霍尔传感器在汽车上的应用1 霍尔传感器技术在汽车工业中有着广泛的应用，包括动力、车身控制、牵引力控制以及防抱死制动系统。为了满足不同系统的需要，霍尔传感器有开关式、模拟式和数字式传感器三种形式。霍尔传感器可以采用金属和半导体等制成，效应质量的改变取决于导体的材料，材料会直接影响流过传感器的正离子和电子。制造霍尔元件时，汽车工业通常使用三种半导体材料，即砷化镓、锑化铟以及砷化铟。最常用的半导体材料当属砷化铟。深圳市铭之光电子技术有限公司 传感器专家网 2深圳市铭之光电子技术有限公司 传感器专家网 霍尔传感器的形式决定了放大电路的不同，其输出要适应所控制的装置。这个输出可能是模拟式，如加速位置传感

2、器或节气门位置传感器，也可能是数字式。如曲轴或凸轮轴位置传感器。当霍尔元件用于模拟式传感器时，这个传感器可以用于空调系统中的温度表或动力控制系统中的节气门位置传感器。霍尔元件与微分放大器连接，放大器与NPN晶体管连接。磁铁固定在旋转轴上，轴在旋转时，霍尔元件上的磁场加强。其产生的霍尔电压与磁场强度成比例。3 当霍尔元件用于数字信号时，例如曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器或车速传感器，必须首先改变电路。霍尔元件与微分放大器连接，微分放大器与施密特触发器连接。在这种配置中。传感器输出一个开或关的信号。在多数汽车电路中，霍尔传感器是电流吸收器或者使信号电路接地。要完成这项工作，需要一个NPN晶体管与

3、施密特触发器的输出连接。磁场穿过霍尔元件，一个触发器轮上的叶片在磁场和霍尔元件之间通过。 深圳市铭之光电子技术有限公司 传感器专家网 4一、霍尔效应传感器在汽车上的应用 随着电子技术的发展，汽车的电子化程度也越来越高。良好汽车控制系统能改善车轮和地面之间的附着状况，进而改善汽车的安全性、动力性和舒适性。传感器是电子技术中的核心器件，是一种进行信号变换的装置，它的作用是把被测的非电量信号转变成为电量信号，是促进汽车技术全面发展的关键器件。在汽车底盘电子控制系统中，控制工作是离不开传感器的。速度传感器在汽车控制系统中起着主要作用。 5深圳市铭之光电子技术有限公司 传感器专家网 6 SS461C霍尔

4、效应传感器应用：应用于速度传感器用来检测汽车或者卡车曲轴的旋转情况 客户要求较高的灵敏度，SS461C霍尔效应传感器，可满足客户需求，SS461C霍尔效应传感器数字式电流沉输出，可提供高输出电流和高速响应能力深圳市铭之光电子技术有限公司 传感器专家网 7二、在汽车发动机点火系统中的应用 霍尔器件在汽车发动机点火系统中,是用霍尔开关电路构成霍尔翼片传感器，由软磁齿状翼片和传感器体两部分组成。放在分电器中,取代机械断电器,作点火脉冲触发器。在汽车分电器中,将翼片连接在凸轮轴上,传感器固定于分电器底板上。 深圳市铭之光电子技术有限公司 传感器专家网 8 工作中,当翼片齿移入气隙时给出一高电平,移出气

5、隙时给出一低电平,形成矩形波,利用下降沿(或上升沿)触发点火电路,进行点火。这种用霍尔翼片传感器取代机械触点断电器的电子断电器工作无惯性,无触点,无摩擦,无须保养,寿命长,可靠性高,点火准时性不受其它因素影响,准时误差最小,和晶体管开关电路一起工作时,可使点火线圈次级得到较高的点火电压和能量,且低速、高速点火性能均好。9三、在防抱死制动系统(ABS)中的应用 ABS是目前国外汽车中广泛使用的一种行车安全装置。使用ABS后,可使汽车达到:（1）防止汽车侧滑、甩尾,大大提高车辆制动过程中的方向稳定性；（2）使汽车转向轮具有可操纵性,即使在制动过程中,仍然能操纵汽车躲开前方的障碍。 10（3）可缩短

6、制动距离,特别是在很滑的冰雪路面上,可缩短10%20%的制动距离。（4）防止轮胎“拖胎”,减小轮胎磨损和轮胎粉末对大气的污染,并可使轮胎使用寿命延长6%10%。e可使汽车行驶的平均车速提高约15%。速度传感器是ABS中用来采集行车状态信息的重要部件(每车需用48只)。上市的ABS中,大 多仍采用感应传感器来作速度传感器。 11 用感应传感器来做车轮速度传感器的缺点是:其输出信号幅值随车速变化,在低于5km/h时,幅值极低。其体积较大,灵敏度随空气隙变化等。但ITT Teves1995年就已宣称他们正在开发零频率响应的车轮速度传感器,这种传感器中使用的就是前面介绍的差动霍尔电路。采用霍尔器件制作

7、的速度传感器,在整个车速范围内信号幅值恒定,即使速度为0,信号幅值仍保持不变。 12 而且,还可用这些输出信号去做汽车中许多需做的其它工作,例如牵引控制、速度表、里程表、导航系统以及作发动机和变速器的管理等。霍尔速度传感器的优点还有:信号输出电压较高,使因端子腐蚀及电磁干扰等产生的问题较少。空气隙灵敏度降低,减少了质量和空间等。深圳市铭之光电子技术有限公司 传感器专家网 13四、霍尔传感器在机车测速中的应用 测速装置在机车控制系统中占有非常重要的地位，对侧速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。介绍了应用霍尔传感器通过测量磁场强度，来得到稳定的脉冲方波信号，实现机车转速的测量。 霍尔是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点，在机车控制系统中占有非常重要的地位。14 对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。发电机转速的检测方案可分成两类：用测速发电机检测或用脉冲发生器检测。测速发电机的工作原理是将转速转变为电压信号，它运行可靠，但体积大，精度低，且由于测量值是模拟量，必须经过A/D转换后读入计算机。脉冲发生器的工作原理是按发电机转速高低，每转发出相应数目的脉冲信号。按要求选择或设计脉冲发生器，能够实现高性能检测。 深圳市铭之光电子技术有限公司 传感器专家网 15 随着汽车