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霍尔传感器技术与普通互感器区别

  霍尔传感器技术在汽车工业中有着广泛的应用,包括动力,车身控制,牵引力控制以及防抱死制动系统,为了满足不同系统的需要,霍尔传感器有开关式,模拟式和数字式传感器三种形式。

  霍尔传感器可以采用金属和半导体等制成,效应质量的改变取决于导体的材料,材料会直接影响流过传感器的正离子和电子,制造霍尔元件时,汽车工业通常使用三种半导体材料,即砷化镓,锑化铟以及砷化铟,最常用的半导体材料当属砷化铟。

  霍尔传感器的形式决定了放大电路的不同,其输出要适应所控制的装置,这个输出可能是模拟式,如加速位置传感器或节气门位置传感器,也可能是数字式,如曲轴或凸轮轴位置传感器。

  当霍尔元件用于模拟式传感器时,这个传感器可以用于空调系统中的温度表或动力控制系统中的节气门位置传感器,霍尔元件与微分放大器连接,放大器与NPN晶体管连接,电流传感器磁铁固定在旋转轴上,轴在旋转时,霍尔元件上的磁场加强,其产生的霍尔电压与磁场强度成比例。

  当霍尔元件用于数字信号时,例如曲轴位置传感器,凸轮轴位置传感器或车速传感器,必须首先改变电路,霍尔元件与微分放大器连接,微分放大器与施密特触发器连接,在这种配置中,传感器输出一个开或关的信号,在多数汽车电路中,霍尔传感器是电流吸收器或者使信号电路接地,要完成这项工作,需要一个NPN晶体管与施密特触发器的输出连接,磁场穿过霍尔元件,一个触发器轮上的叶片在磁场和霍尔元件之间通过。

  霍尔电流传感器,直流和交流电流都可以测量,普通电流互感器只能测量交流电流,普通电流互感器,使用时,二次侧不能开路,霍尔电流传感器可以开路,霍尔电流传感器输出电压与流过一次侧电流大小成正比,一次侧电流方向改变输出极性也改变,霍尔电流传感器所以可以测量交流电和直流电,对波形也没有特别的要求,适用频率范围也较宽,一般应用在电子电路,如变频器上,交流互感器只能够测量交流,而且频率必须是额定频率,如50Hz互感器测量60Hz误差比较大,输出信号不能够直接进电子检测电路。

  霍尔传感器的其他优点还有:。

  精度高:在工作温度区内精度优于1%,该精度适合于任何波形的测量,而普通互感器一般精度为3%至5%且适合50Hz正弦波形。

  线性度好:优于0.1%。

  动态性能好:响应时间小于1μs跟踪速度di/dt高于50A/μs,霍尔传感器模块这种优异的动态性能为提高现代控制系统的性能提供了关键的基础,与此相比普通的互感器响应时间为10-12ms,它已不能适应工作控制系统发展的需要。

  工作频带宽:在0-100kHz频率范围内精度为1%,在0-5kHz频率范围内精度为0.5%。

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