霍爾式車(chē)速傳感器2011年11月霍爾效應(yīng)在均勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中放入一塊板狀金屬導(dǎo)體，并與磁場(chǎng)B方向垂直，在金屬板中沿與磁場(chǎng)B垂直的方向通以電流的時(shí)候，在金屬板上下表面之間會(huì)出現(xiàn)橫向電勢(shì)差UH，這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)，電勢(shì)差UH稱(chēng)為霍爾電勢(shì)差。UH=RHIB／d(V)式中RH與導(dǎo)體材料有關(guān)，稱(chēng)為霍爾系數(shù)?；魻栐丛姆诸?lèi)進(jìn)行討論，霍爾元件包括線形元件、開(kāi)關(guān)、鎖存器和專(zhuān)用傳感器，常用的霍爾元件為前兩種。線性元件輸出的霍爾電壓與磁場(chǎng)強(qiáng)度變化成比例。線性元件的主要參數(shù)是靈敏度、工作溫度和頻率響應(yīng)。用此類(lèi)器件時(shí)，只要選取適當(dāng)?shù)男〈配?，就可將與小磁鋼一起運(yùn)動(dòng)的物體的位置、位移、速度、角度等信息以電信號(hào)的形式傳感出來(lái)，達(dá)到了自動(dòng)測(cè)量與控制的目的。線性元件霍爾開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)包括單極性的和雙極性的，單極性開(kāi)關(guān)只響應(yīng)磁鐵的一個(gè)極，當(dāng)磁場(chǎng)到達(dá)某一數(shù)值時(shí)，霍爾開(kāi)關(guān)接通，而磁感應(yīng)強(qiáng)度降低到某一值以下，霍爾開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。這些事件的觸發(fā)點(diǎn)叫吸合點(diǎn)和釋放點(diǎn)。單極性產(chǎn)品一般都給出吸合點(diǎn)和釋放點(diǎn)的最大和最小磁感應(yīng)強(qiáng)度?；魻栭_(kāi)關(guān)的技術(shù)指標(biāo)和線性元件一樣，也是靈敏度(以吸合點(diǎn)和釋放點(diǎn)表示)、溫度范圍和頻率響應(yīng)。雙極性開(kāi)關(guān)的輸出集成霍爾傳感器霍爾集成電路與分立霍爾元件相比，將霍爾元件和信號(hào)處理電路集成在一起，具有更高的靈敏度和精度，更好的溫度穩(wěn)定性。同時(shí)各種信號(hào)處理電路也使霍爾集成電路的功能更多，是目前用途最為廣泛的～類(lèi)磁傳感器。集成霍爾傳感器主要由霍爾片和放大器組成，根據(jù)不同應(yīng)用的需要，有的還加了溫度補(bǔ)償電路、穩(wěn)壓電源或施密特觸發(fā)器及開(kāi)關(guān)電路。集成霍爾傳感器集成霍爾傳感器一般可分為3種：集成線性霍爾傳感器(也稱(chēng)位置傳感器)、集成霍爾開(kāi)關(guān)和集成霍爾鎖存器。它們都具有傳感和控制功能。對(duì)本課題要應(yīng)用的霍爾開(kāi)關(guān)而言，當(dāng)霍爾器件所在位置的磁場(chǎng)尚未達(dá)到工作點(diǎn)之前，器件以高電平輸出，當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)到工作點(diǎn)(Bon)時(shí)，霍爾片輸出的電壓U經(jīng)差分放大器放大后，送至施密特觸發(fā)器，使之翻轉(zhuǎn)導(dǎo)通，從而使門(mén)電路輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖剑Q(chēng)此為“開(kāi)”狀態(tài)。反之，當(dāng)磁場(chǎng)減4,N釋放點(diǎn)(Bofr)時(shí)，門(mén)電路輸出端截止，則由低電平變?yōu)楦唠娖剑Q(chēng)為“關(guān)”狀態(tài)。霍爾開(kāi)關(guān)集成電路方框圖霍爾開(kāi)關(guān)集成電路的磁滯輸出特性當(dāng)磁場(chǎng)下降到低于釋放點(diǎn)Bof耐，輸出信號(hào)跳變?yōu)椤瓣P(guān)”狀態(tài)，再進(jìn)一步減少磁場(chǎng)，輸出信號(hào)保持不變。當(dāng)磁場(chǎng)增加時(shí)，增加到釋放點(diǎn)Bon時(shí)，仍為“關(guān)”狀態(tài)，增加到觸發(fā)點(diǎn)Bon時(shí)輸出跳變?yōu)椤伴_(kāi)”狀態(tài)，再增加仍為“開(kāi)”狀態(tài)。這一特性使得輸出信號(hào)不會(huì)因?yàn)檩斎胄盘?hào)的微小波動(dòng)而發(fā)生錯(cuò)誤的跳變。在霍爾開(kāi)關(guān)集成電路中，觸發(fā)點(diǎn)和釋放點(diǎn)是霍爾開(kāi)關(guān)集成電路的兩個(gè)重要特性參數(shù)，統(tǒng)稱(chēng)為工作點(diǎn)。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。2、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)100kHz。3、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)，不像常用的磁感應(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?；魻杺鞲衅鞯挠|發(fā)方式三種可能觸發(fā)類(lèi)型：端部、滑動(dòng)和隔斷式。端部方式：磁鐵靠近或離開(kāi)傳感器正面，這是最簡(jiǎn)單的觸發(fā)方式，就像按鈕開(kāi)關(guān)一樣?；瑒?dòng)方式：在這種方式下磁鐵在傳感器正面滑動(dòng)，預(yù)先確定的間隙將磁鐵和傳感器的正面隔開(kāi)隔斷方式：磁開(kāi)關(guān)最精確的控制方法，在這種方式中，磁鐵和傳感器分別剛性的固定在相距固定氣隙的組件上，當(dāng)磁鐵和傳感器之間的空間未被隔開(kāi)時(shí)，傳感器接通。轉(zhuǎn)速傳感器中常用的磁路有背磁式(Back．Biased)、多極圓環(huán)磁鐵式和隔斷式等。背磁式由永磁鐵、霍爾開(kāi)關(guān)集成電路和一高導(dǎo)磁率的齒輪組成，霍爾芯片位于磁鐵和齒輪之間。應(yīng)用背磁式時(shí)，芯片需要使用差分式，這樣隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，差分式芯片中的一個(gè)霍爾盤(pán)對(duì)著齒，另外一個(gè)霍爾盤(pán)對(duì)著兩齒之間的間隙，從而產(chǎn)