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科普知識
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位置傳感器

霍爾式曲軸位置傳感器基本結構與工作原理

發布日期:2022-10-09 點擊率:84

  霍爾式曲軸位置傳感器也都是根據霍爾效應制成的傳感器。 霍爾效應于1879年被美國約翰霍普金斯大學物理學家霍爾博士首先發現。當電流垂直于外磁場通過導體時,在導體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現電勢差,這一現象便是霍爾效應。利用霍爾效應制成的元件稱為霍爾元件,利用霍爾元件制成的傳感器都稱為霍爾式傳感器。20世紀80年代以來,汽車上應用的霍爾式傳感器與日劇增,主要原因在于霍爾式傳感器有兩個突出優點:一是輸出電壓信號近似于方波信號;二是輸出電壓高低與被測物體的轉速無關。霍爾式傳感器與磁感應式傳感器不同的是需要外加電源。 本人主要探討的是霍爾式曲軸位置傳感器。

  基本結構


  霍爾式曲軸位置傳感器主要由觸發葉輪、霍爾集成電路、導磁鋼片與永久磁鐵等組成。觸發葉輪安裝在轉子軸上,葉輪上制有葉片。當觸發葉輪隨轉子軸一同轉動時,葉片便在霍爾集成電路與永久磁鐵之間轉動。霍爾集成電路由霍爾元件、放大電路、穩壓電路、溫度補償電路、信號變換電路和輸出電路等組成。


  工作原理

  當傳感器軸轉動時,觸發葉輪的葉片便從霍爾集成電路與永久磁鐵之間的氣隙中轉過:當葉片離開氣隙時,永久磁鐵的磁通便經霍爾集成電路和導磁鋼片構成回路,此時霍爾元件產生電壓UH,霍爾集成電路輸出級的晶體管導通,曲軸位置傳感器輸出的信號電壓U0為低電平。當葉片進入氣隙時,霍爾集成電路中的磁場被葉片旁路,霍爾電壓UH為零,集成電路輸出級的晶體管截止,傳感器輸出的信號電壓U0為高電平。

  

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