【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 構(gòu)三部分。它利用傳感器監(jiān)測(cè)汽車有關(guān)工作狀況，并將相關(guān)信息傳給電控單元，電控單元經(jīng)過(guò)分析、運(yùn)算、判斷后，發(fā)送指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而使汽車的工作狀況達(dá)到最佳。車用傳感器主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、汽車測(cè)速系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)和防抱死裝置。它的應(yīng)用大大提高了汽車電子化程度，增加了汽車駕駛的安全系數(shù)。 第 2 頁(yè) 2 霍爾傳感器的 基本 原理 關(guān)于霍爾 原理的解釋 霍爾效應(yīng)的定義 通電導(dǎo)體在垂直電流方向的磁場(chǎng)作用下，在與電流和磁場(chǎng)垂直的方向上形成電荷積累和出現(xiàn)電勢(shì)差的現(xiàn)象，稱為霍爾效應(yīng)。 霍爾效應(yīng)的解釋 如圖 21 所示，置于磁場(chǎng)中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它電流方向和磁場(chǎng)方向不一致時(shí)，載流導(dǎo)體上垂直于電流和磁場(chǎng)上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)稱為霍爾電動(dòng)勢(shì)，如圖 21 所示。在垂直于外磁場(chǎng) B 方向上放置一導(dǎo)電板，給導(dǎo)體通以電流 I，導(dǎo)電板中的中自由電子在電場(chǎng)做作用下做定向運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，電子受到洛倫茲力的作用。 圖 21 霍爾效應(yīng)原理圖 洛倫茲力大小為 eBvfL? （ 21） 式中： e 代表電子電荷， B 代表磁場(chǎng)的強(qiáng)度， v 表示電子運(yùn)動(dòng)的平均速度。 此時(shí)電子除了沿電流方向做定向運(yùn)動(dòng)外，還在 Lf 的作用下漂移，結(jié)果使金屬導(dǎo)電板內(nèi)側(cè)面積積累電子。而外側(cè)面積累正電荷從而形成附加內(nèi)電場(chǎng)，稱霍爾電場(chǎng)，該電場(chǎng)強(qiáng)度為 HH UE b? （ 22） 式中： HU 表示電勢(shì)差。 霍爾電場(chǎng)的出現(xiàn)，使自由電子除了受到洛倫茲力的作用外還受到電場(chǎng)力的作用，此力阻止電荷繼續(xù)積累，隨著內(nèi)外側(cè)積累電荷的增加，電場(chǎng)增強(qiáng)，電子所受到的電場(chǎng)力也增大。當(dāng)增大到與洛倫茲力相等時(shí)達(dá)到平衡（兩個(gè)力方向相反），電荷不再積累。 第 3 頁(yè) H eBveE ? （ 23） H BvE ? （ 24） 若金屬導(dǎo)電板的單位體積內(nèi)的電子數(shù)為 n，電子的平均速度為 v，則產(chǎn)生的電流為（ d 表示導(dǎo)電板厚度） I nevbd? （ 25） 將（ 25）與（ 24）聯(lián)立得 H IBE nebd? （ 26） 將上式的帶入（ 22）得 H IBU ned? （ 27） 式中令 1HR ne? ，稱之為霍爾常數(shù)，則 HHHK IBR IBU d ?? （ 28） 式中， HH RK d? 是霍爾片的靈敏度。 霍爾傳感器的構(gòu)成及分類 霍爾傳感器是由霍爾元件、放大器、溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)在一個(gè)芯片上構(gòu)成的。 霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種。 霍爾傳感器的應(yīng)用 霍爾傳感器的應(yīng)用十分廣泛。線性霍爾傳感器主要是用于一些物理量的測(cè)量，比如對(duì)電流和位移的測(cè)量。 開關(guān)型霍爾傳感器主要用于測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速 、流速、接近開關(guān)、關(guān)門告知器、報(bào)警器、自動(dòng)控制電路等 。 第 4 頁(yè) 3 霍爾傳感器在汽車電子系統(tǒng)中的應(yīng)用 霍爾傳感器在汽車測(cè)速中的應(yīng)用 測(cè)速裝置在機(jī)車控制系統(tǒng)中占有非常重要的地位，對(duì)測(cè)速裝置的要求是分辨能力強(qiáng)、高精度和盡可能短的檢測(cè)時(shí)間。本設(shè)計(jì)介紹了應(yīng)用霍爾傳感器通過(guò)測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度，來(lái)得到穩(wěn)定的脈沖方波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)機(jī)車轉(zhuǎn)速的測(cè)量。 工作磁體的設(shè)置 將一非磁性圓盤固定裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，圓盤邊緣等距離用環(huán)氧樹脂粘貼塊狀磁鋼，磁鋼采用永久磁，如圖 31 所示。由于霍爾傳感器的磁特性，我們這里把磁場(chǎng)作為霍爾傳感器 運(yùn)動(dòng)和位置的載體，通常情況下我們用永久磁鋼作為磁場(chǎng)。當(dāng)兩齒輪之間空隙正對(duì)霍爾傳感器時(shí)，磁力線比較分散，測(cè)得場(chǎng)強(qiáng)比較弱。如果某一齒正對(duì)霍爾傳感器時(shí)，穿過(guò)的磁力線比較多，場(chǎng)強(qiáng)較大。由于此過(guò)程中磁力線密度發(fā)生變化而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一個(gè)方波電壓。 圖 31 霍爾傳感器檢測(cè)信號(hào)圖 工作原理 在汽車測(cè)速系統(tǒng)中霍爾傳感器與機(jī)軸相連接，當(dāng)汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)軸每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一定的脈沖個(gè)數(shù)，霍爾器件將所產(chǎn)生的信號(hào)輸入機(jī)車中的小型微機(jī)中，微機(jī)對(duì)所接受到