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霍尔式曲轴位置传感器基本结构与工作原理

已有 420 次阅读2020-7-4 13:40 |个人分类:霍尔传感器| 霍尔传感器

霍尔式曲轴位置传感器基本结构与工作原理

霍尔式曲轴位置传感器也都是根据霍尔效应制成的传感器。霍尔效应于1879年被美国约翰•霍普金斯大学物理学家霍尔博士首先发现。当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应。利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件,利用霍尔元件制成的传感器都称为霍尔式传感器。20世纪80年代以来,汽车上应用的霍尔式传感器与日剧增,主要原因在于霍尔式传感器有两个突出优点:一是输出电压信号近似于方波信号;二是输出电压高低与被测物体的转速无关。霍尔式传感器与磁感应式传感器不同的是需要外加电源。本人主要探讨的是霍尔式曲轴位置传感器。
 
基本结构
 
霍尔式曲轴位置传感器主要由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片与永久磁铁等组成。触发叶轮安装在转子轴上,叶轮上制有叶片。当触发叶轮随转子轴一同转动时,叶片便在霍尔集成电路与永久磁铁之间转动。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。
 
工作原理
 
当传感器轴转动时,触发叶轮的叶片便从霍尔集成电路与永久磁铁之间的气隙中转过:当叶片离开气隙时,永久磁铁的磁通便经霍尔集成电路和导磁钢片构成回路,此时霍尔元件产生电压UH,霍尔集成电路输出级的晶体管导通,曲轴位置传感器输出的信号电压U0为低电平。当叶片进入气隙时,霍尔集成电路中的磁场被叶片旁路,霍尔电压UH为零,集成电路输出级的晶体管截止,传感器输出的信号电压U0为高电平。

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