一、霍爾開(kāi)關(guān)集成電路的構(gòu)成

霍爾開(kāi)關(guān)集成電路把穩(wěn)壓器、霍爾電壓發(fā)生器、信號(hào)放大器、信號(hào)變換器和輸出驅(qū)動(dòng)器都集中在一塊芯片上。

1.工作原理

霍爾開(kāi)關(guān)集成電路中的信號(hào)放大器將霍爾元件產(chǎn)生的幅值隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的霍爾電壓UH 放大后再經(jīng)信號(hào)變換器、驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行整形、放大后輸出幅值相等、頻率變化的方波信號(hào)。

二、霍爾傳感器的工作過(guò)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(chǎng)B發(fā)生變化，因而輸出矩形波脈沖信號(hào)，該信號(hào)可作為儀表和EC U的車(chē)速里程信號(hào)。其每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)等同于磁體上的磁對(duì)極數(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(wú)關(guān)，因而可以用來(lái)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(hào)幅值不變

由于內(nèi)部開(kāi)關(guān)電路的作用，其輸出幅度與感應(yīng)物體 (磁鋼 )的速度無(wú)關(guān)，不象常用的磁感應(yīng)式傳感器輸出信號(hào)的幅度隨速度的高低而變化，且低速時(shí)易產(chǎn)生信號(hào)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(xiàn)性關(guān)系。

3.抗磁場(chǎng)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(lái)雜散磁場(chǎng)及本身的抖動(dòng)而引起的磁場(chǎng)強(qiáng)度的少許變化，不會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤的輸出信號(hào)。

四、常見(jiàn)車(chē)速傳感器的技術(shù)要求

1.磁場(chǎng)強(qiáng)度

由于此傳感器對(duì)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(kāi)關(guān)集成電路的種類(lèi)選擇，考慮到溫度對(duì)磁鋼的影響，一般使磁鋼的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于使霍爾開(kāi)關(guān)內(nèi)部觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)所要求的磁場(chǎng)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(duì)于霍爾集成電路的中心，這樣可使磁場(chǎng)最大限度地通過(guò)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(huì)使降低有效磁場(chǎng)甚至于不能觸發(fā)。

3.抗電氣干擾

在汽車(chē)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(hào)的不穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)對(duì)汽車(chē)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(guò)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(lái)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(lái)脈沖為負(fù)向脈沖時(shí)內(nèi)部穩(wěn)壓二極管正向?qū)ǎ?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(hào)幅值

12V電源的電路一般要求輸出信號(hào)幅值 ≥7.5V。該指標(biāo)很容易滿(mǎn)足。

5.使用強(qiáng)度和壽命

一般由元件的材料和結(jié)構(gòu)來(lái)保證 。