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霍爾傳感器技術在汽車上的運用
點擊次數:400 發布時間:2018-07-27

霍爾傳感器技術的提升方向

 

作為汽車電子控制系統的信息源,汽車傳感器是汽車電子控制系統的關鍵部件。

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隨著社會的發展,傳統接觸式傳感器不斷顯露出局限性。為彌補接觸式傳感器的不足,霍爾傳感器得到大力發展,由于具備無觸點、功耗小、結構牢固、壽命長等優點,被廣泛應用在電子控制系統中。如今,汽車霍爾傳感器取代傳統接觸式傳感器已成大勢所趨。

 

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目前,由于我國汽車傳感器技術起步較晚,目前產業整體水平仍然較低,沒有形成系列化、配套化,尚未形成獨立產業,霍爾傳感器尤其是高端汽車傳感器仍依賴進口。

 

 

目前,汽車霍爾傳感器業界研究專家認為,該領域的改進可集中在霍爾元件結構、集成電路和封裝工藝三個方面,需要我國相關企業多加關注。

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霍爾元件結構主要可分以下三種:

1.汽車一維霍爾傳感器,用于測量垂直于元件表面的磁場,噪聲低,穩定性高;

 

2.汽車二維霍爾傳感器,在芯片上同時集成兩個一維霍爾元件,制成的霍爾傳感器就可以同時測量磁場同一平面的兩個分量,其**優點是測量角度幾乎不受永磁體位置的影響,允許比較大的封裝誤差和溫度波動;

 

3.汽車三維霍爾傳感器,在傳統的CMOS芯片表面沉積一層集磁材料,既可以感應垂直方向,也可以感應平行于芯片表面的磁場強度,實現360度測量,能額外放大霍爾元件區域內的磁場,提高靈敏度。

 

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優化集成電路,則主要通過消除零位誤差和溫度補償,來有效提高汽車霍爾傳感器精度。

 

1.針對消除零位誤差,典型技術是冗余設計,采用兩個相對偏置的霍爾元件并聯,不等位電勢被抵消,有效提高霍爾傳感器精度。與其原理類似,還可采用4個霍爾元件并聯,以及采用多個霍爾元件并聯;

 

2.針對溫度補償,一方面可以設置電阻等元件形成溫度補償電路,一方面可以在檢測用霍爾元件附近配置溫度監控用霍爾元件,通過運算電路進行抵消霍爾電壓的溫度特性的運算。

 

在改進汽車霍爾傳感器的封裝工藝方面,主要是對各構件準確定位,減小霍爾元件位置誤差;增加軟磁元件,提高傳感器精度,如在磁鐵和磁場敏感元件之間的磁鐵的一側設置軟磁元件,使磁場的偏移量最小化等。

 

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汽車電動后視鏡中霍爾傳感器的應用

 

后視鏡能夠幫助駕駛員在行車過程中獲取后方及側、下方的外部信息,提高了車輛在道路上行駛的安全性。

 

然鵝由于外后視鏡位置的原因,當在道路擁堵不暢或通行空間狹窄時極易發生擦碰事故。

 

另一方面,在開車的過程中若需對外后視鏡進行手動調節也會十分的不便,同時也容易因注意力的轉移而引發交通事故。

 

電動后視鏡采用了電機進行驅動,從而使得駕駛員可在車內進行調節和折疊,有效的避免了上述不利情況的發生。

 

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電動后視鏡主要由2個獨立的電機以及調節位置檢測部件和控制電路組成

 

其中2個獨立的電機分別為后視鏡的縱向(上下)運動和橫向(左右)運動提供動力,而位置檢測部件則負責向控制電路傳遞當前位置和角度信息,以便判斷調節是否到位。

 

作為一種通過感應磁場變化進行位置檢測的傳感元件,霍爾傳感器能夠在測量后視鏡調節過程中角度的變化,以便于控制系統在后視鏡折疊或展開到預設位置處時,能夠切斷提供調節動力電機的電源,防止造成損壞。

 

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霍尼韋爾高靈敏度數字式鎖存型霍爾傳感器VF360ST體積小巧、功能強大,可工作在永磁鐵或電磁鐵的磁場中。

 

VF360ST屬于雙極性霍爾傳感器,能夠響應南極(S)或北極(N)磁場。VF360ST會在S極磁場下變成開狀態(ON),而同一系列的VF360NT則會在N極磁場下變成開狀態。與采用了斬波穩定技術的同類高靈敏度,雙極鎖存型霍爾傳感器相比,VF360ST的無斬波設計,使得傳感器的輸出更加純一,鎖存響應時間也更短。

 

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聲明:

- 文章轉載自網絡,版權歸原作者所有!

- 翻譯:愛澤工業(如有偏頗,敬請指正)

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