《電子技術應用》
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汽車電子技術:霍爾(Hall)加速度傳感器解析
摘要: 帶有防抱死制動系統(ABS)、驅動防滑磚控制(ASR)、四輪驅動或帶有電子穩定性程序(ESP)的汽車,除了車輪傳感器外都裝有Hall加速度傳感器,以測量汽車行駛時的縱向和橫向的加速度。
Abstract:
Key words :

  帶有防抱死制動系統(ABS)、驅動防滑磚控制(ASR)、四輪驅動或帶有電子穩定性程序(ESP)的汽車,除了車輪傳感器外都裝有Hall加速度傳感器,以測量汽車行駛時的縱向和橫向的加速度。

  

  霍爾元件是一種基于霍爾效應的磁傳感器,已發展成一個品種多樣的磁傳感器產品族,并已得到廣泛的應用。用它們可以檢測磁場及其變化,可在各種與磁場有關的場合中使用。霍爾器件以霍爾效應為其工作基礎。 霍爾器件具有許多優點,它們的結構牢固,體積小,重量輕,壽命長,安裝方便,功耗小,頻率高,耐震動,不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。

  

  霍爾器件和工作磁體間的運動方式

  霍爾線性器件的精度高、線性度好;霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬。按照霍爾器件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件和霍爾開關器件 。前者輸出模擬量,后者輸出數字量。

  

  

  在霍爾器件背面放置磁體

  按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數、轉速以及工作狀態發生變化的時間等,轉變成電量來進行檢測和控制。

  結構

  

  結構原理和靜態特性曲線

  在Hall加速度傳感器中使用“彈性”固定的彈簧——質量系統。Hall加速度傳感器有一個豎放的帶狀彈簧,一端夾緊,另一端固定著永久磁鐵,以作為震動質量。在永久磁鐵上面是帶有信號處理集成電路的Hall傳感器,在下面有一塊銅阻尼板。

  帶有防抱死制動系統(ABS)、驅動防滑磚控制(ASR)、四輪驅動或帶有電子穩定性程序(ESP)的汽車,除了車輪傳感器外都裝有Hall加速度傳感器,以測量汽車行駛時的縱向和橫向的加速度。

  

  霍爾元件是一種基于霍爾效應的磁傳感器,已發展成一個品種多樣的磁傳感器產品族,并已得到廣泛的應用。用它們可以檢測磁場及其變化,可在各種與磁場有關的場合中使用。霍爾器件以霍爾效應為其工作基礎。 霍爾器件具有許多優點,它們的結構牢固,體積小,重量輕,壽命長,安裝方便,功耗小,頻率高,耐震動,不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。

  

  霍爾器件和工作磁體間的運動方式

  霍爾線性器件的精度高、線性度好;霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬。按照霍爾器件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件和霍爾開關器件 。前者輸出模擬量,后者輸出數字量。

  

  

  在霍爾器件背面放置磁體

  按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數、轉速以及工作狀態發生變化的時間等,轉變成電量來進行檢測和控制。

  結構

  

  結構原理和靜態特性曲線

  在Hall加速度傳感器中使用“彈性”固定的彈簧——質量系統。Hall加速度傳感器有一個豎放的帶狀彈簧,一端夾緊,另一端固定著永久磁鐵,以作為震動質量。在永久磁鐵上面是帶有信號處理集成電路的Hall傳感器,在下面有一塊銅阻尼板。

  工作原理

  

  

  

  電路工作

  如果傳感器感受到橫向加速度,則傳感器的彈簧質量系統離開它的靜止位置而便宜。便宜程度與加速度大小有關。運動的磁鐵在Hal元件中產生Hall電壓,經過信號處理電路處理后輸出信號電壓,它隨加速度增加而線性增加。加速度范圍約在±1g,傳感器頻率很低,只有幾赫茲,并由點動力阻尼作用。

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