霍尔元件在汽车转速传感器中的作用

霍尔元件在汽车转速传感器中的作用
霍尔元件在汽车转速传感器中的作用

随着汽车电子控制技术的发展,霍尔传感器广泛应用在汽车发动机,底盘,车身的各个系统中。霍尔传感器就是利用各种原理,效应和规律作为依据,把汽车运行的各种状态信息,由非电量信号转变为电信号输入给汽车控制单元。

霍尔效应元件在汽车转速传感器中的应用

霍尔传感器的输出电压信号与被测量物体的转速无关。它是将转速转换为脉冲信号测量,所以即使转速是零或者理论上转速极限快,其均可以满足转速的测量,因此汽车转速传感器开始大量使用霍尔传感器。

汽车上常用的转速传感器主要有发动机转速传感器、车速传感器和车轮轮速传感器等。霍尔转速传感器在测量转速时,被测量转子部件会经过传感器的前端,引起磁场的相应变化,如图a所示。当运动部件穿过霍尔元件产生磁力线较为分散的区域时,磁场相对较弱,如图b所示。当穿过产生磁力线较为集中的区域时,磁场就相对较强。霍尔式转速传感器就是通过磁力线密度的变化,在磁力线穿过传感器上的感应元件时产生霍尔电压。霍尔式转速传感器的霍尔元件在产生霍尔电压后,会将其转换为交变电压信号,最后传感器的内置电路会将信号调整和放大,输出矩形脉冲信号。

霍尔式转速传感器的测量必须配合磁场的变化,因此在霍尔转速传感器测量非磁铁材质的设备时,需要事先在旋转物体上安装专门的磁铁物质,用在改变传感器周围的磁场,这样霍尔转速传感器才能准确捕捉到物质的运动状态。在汽车中测速大多用双极锁存型霍尔元件,H180,H41F,HL41F是为了防止运动过快的情况下不丢失信号。

霍尔转速传感器具有以下优势:输出信号电压幅值不受转速影响;频率响应高,(可达100KHZ);对电磁波的抗干扰能力强,不会因环境的因素而产生误差。

霍尔传感器工作原理

半导体薄片置于磁感应强度为 B 的磁场中,磁场方向垂直于薄片,如图所示。当有电流 I 流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势 EH ,这种现象称为霍尔效应,该电动势称为霍尔电势,上述半导体薄片称为霍尔元件。 原理简述如下:激励电流 I 从 a 、 b 端流入,磁场 B 由正上方作用于薄片,这时电子 e 的运动方向与电流方向相反,将受到洛仑兹力 FL 的作用,向内侧偏移,该侧形成电子的堆积,从而在薄片的 c 、 d 方向产生电场 E 。电子积累得越多, FE 也越大,在半导体薄片 c 、 d 方向的端面之间建立的电动势 EH 就是霍尔电势。 由图可以看出,流入激励电流端的电流 I 越大、作用在薄片上的磁场强度B 越强,霍尔电势也就越高。磁场方向相反,霍尔电势的方向也随之改变,因此霍尔传感器能用于测量静态磁场或交变磁场。 半导体薄片置于磁感应强度为 B 的磁场中,磁场方向垂直于薄片,如图所示。当有电流 I 流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势 EH ,这种现象称为霍尔效应,该电动势称为霍尔电势,上述半导体薄片称为霍尔元件。 原理简述如下:激励电流 I 从 a 、 b 端流入,磁场 B 由正上方作用于薄片,这时电子 e 的运动方向与电流方向相反,将受到洛仑兹力 FL 的作用,向内侧偏移,该侧形成电子的堆积,从而在薄片的 c 、 d 方向产生电场 E 。电子积累得越多, FE 也越大,在半导体薄片 c 、 d 方向的端面之间建立的电动势 EH 就是霍尔电势。 由图可以看出,流入激励电流端的电流 I 越大、作用在薄片上的磁场强度B 越强,霍尔电势也就越高。磁场方向相反,霍尔电势的方向也随之改变,因此霍尔传感器能用于测量静态磁场或交变磁场。

温度传感器在汽车上的运用

温度传感器在汽车上的运用 201110301314 机自113 王盟为了确定发动机的温度状态,正确的控制燃油喷射、点火正时、怠速转速和尾气排放,提高发动机的运行性能,发动机控制模块需要能连续精确地监测冷却液的温度、进气温度与排气温度的传感器(部分车型装备)。从结构上讲,这些温度传感器有绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电偶式等。应用较多的是绕线电阻式和热敏电阻式温度传感器。而从检测对象方面讲,温度传感器包括发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器和排气温度传感器。 1.作用 (1)发动机冷却液温度传感器(ECT) 发动机冷却液温度传感器又称水温传感器,它用来检测发动机冷却液的温度,并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块,作为汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。 (2)进气温度传感器(IAT)

进气温度传感器(IAT)用来检测进气温度,并将进气温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块,作为汽油喷射、点火正时的修正信号。(3)排气温度传感器 排气温度传感器用来检测再循环废气的温度,用以判断废气再循环系统工作是否正常。2. 分类 温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种 类型。热电偶应用很广泛,因为它们非常坚固而且不太贵。热电偶有多种类型,它们覆盖非常宽的温度范围,从200℃到2000℃。它们的特点是:低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移,以及非线性。另外,热电偶需要外部参考端。RTD精度极高且具有中等线性度。它们特别稳定,并有许多种配置。但它们的最高工作温度只能达到400℃左右。它们也有很大的TC,且价格昂贵(是热电偶的4~10倍),并且需要一个外部参考源。拟输出IC温度传感器具有很高的线性度 (如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精

传感器原理——基于霍尔传感器的转速测量系统设计

. 传感器原理及应用期末课程设计题目基于霍尔传感器的转速测量电路设计 姓名小波学号8888888888 院(系)电子电气工程学院 班级清华大学——电子信息 指导教师牛人职称博士后 二O一一年七月十二日

摘要:转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。针对工业上常见的发动机设计了以单片机STC89C51为控制核心的转速测量系统。系统利用霍尔传感器作为转速检测元件,并利用设计的调理电路对霍尔转速传感器输出的信号进行滤波和整形,将得到的标准方波信号送给单片机进行处理。实际测试表明,该系统能满足发动机转速测量要求。 关键词:转速测量,霍尔传感器,信号处理,数据处理

Abstract: The rotate speed is one of the important parameters for the engine, and it is also the important factor that calculates other parameters. The rotate speed measurement system for the common engine is designed with the single chip STC89C51. The signal of the rotate speed is sampled by the Hall sensor, and it is transformed into square wave which will be sent to single chip computer. The result of the experiment shows that the measurement system is able to satisfy the requirement of the engine rotate speed measurement. Key words:rotate speed measurement, Hall sensor, signal processing, data processing

基于霍尔传感器的转速测量)

成绩评定: 传感器技术 课程设计 题目基于霍尔传感器的转速测量

摘要 转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。针对工业上常见的发动机设计了以单片机STC89C51为控制核心的转速测量系统。系统利用霍尔传感器作为转速检测元件,并利用设计的调理电路对霍尔转速传感器输出的信号进行滤波和整形,将得到的标准方波信号送给单片机进行处理。实际测试表明,该系统能满足发动机转速测量要求。 关键词:转速测量,霍尔传感器,信号处理,数据处理

目录 一、设计目的------------------------- 1 二、设计任务与要求--------------------- 1 2.1设计任务------------------------- 1 2.2设计要求------------------------- 1 三、设计步骤及原理分析 ----------------- 1 3.1设计方法------------------------- 2 3.2设计步骤------------------------- 2 3.3设计原理分析--------------------- 16 四、课程设计小结与体会 ---------------- 16 五、参考文献------------------------- 16

一、设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步禁言,掌握模拟电路的设计的基本方法,设计步骤,培养综合设计与实物调试能力。 2.学会霍尔传感器的设计方法和性能指标测试。 3.进一步了解霍尔传感器的组成框图和各个单元的工作原理以及相互之间的联系。 4.培养实践技能,提高分析和解决问题的能力。 5.提高自己对文献资料的搜索和信息处理能力。 二、设计任务与要求 2.1设计任务 1、查阅传感器有关方面的相关资料,了解此方面的发展状况。 2、掌握所用器件的特性。 3、采用合理的设计方案。 4、设计、实现该系统。 5、撰写设计报告。 2.2设计要求 1.掌握霍尔传感器的使用方法 2.熟悉使用单片机测量转速 三、设计步骤及原理分析 3.1设计方法 系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。传感器部分采用霍尔传感器,负责将电机的转速转化

汽车温度传感器的检测方法

汽车温度传感器的检测方法 常用的温度传感器有热电阻式、热电偶式、热敏铁氧体式、晶体管型、集成型等 5 种。随着汽车电子控制技术的发展,温度传感器的应用也越来越广,例如,冷却液温度传感器、空气温度传感器、变速器油温度传感器、排气温度传感器( 催化剂温度传感器) 、EGR 监测温度传感器、车外温度传感器、车内温度传感器、日照温度传感器、蒸发器出口温度传感器、热敏开关等。如何在实际维修中,对温度传感器进行快速检测? 一般有用万用表测电压、测电阻等方法,现述如下。 一、冷却液温度传感器 当出现因汽车负载过大、缺水、点火时间不对、风扇不转等故障,造成冷却液温度过高时。会使发动机机体温度上升,从而使发动机不能工作,所以在仪表系统内设计了冷却液温度表。利用冷却液温度传感器检测发动机冷却液温度,让驾驶员能够直观地看出,发动机冷却液在任何工况时的温度,并及时作出相应的处理。在电控系统中也安有冷却液温度传感器,用 于喷油量修正信号。冷却液温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上,与冷却液直接接触,用于测量发动机的冷却液温度。冷却液温度表使用的温度传感器是一个负温度系数热敏电阻(NTC) ,其阻值随温度升高而降低,有一根导线与电控单元ECU 相连。另一根为搭铁线.如图l 所示。 1 .用万用表检测冷却液温度传感器 (1) 在车检查。将点火开关关闭,拆下传感器的连接器,用汽车专用万用表的Rx1 挡,测试传感器两端子的阻值。以皇冠 3 .O 的THW 和E2 端子为例,在温度为0 ℃时,电阻为4 —7k Ω;在温度为20 ℃时,电阻为 2 ~3k Ω;在温度为40 ℃时间,电阻为O .9 一1 .3k Ω;在60 ℃时为O.4 ~0 .7k Ω,在80 ℃时,为0 .2 ~O .4k Ω。冷却液温度传感器的电阻值与温度的高低成反比。 (2) 单件检查。拆下冷却液温度传感器导线连接器,然后从发动机上拆下传感器。将传感器置于烧杯内的水中,加热杯中的水。随着温度逐渐升高。用万用表电阻挡测量传感器的电阻值,将测得的值与标准值相比较,若不符合,应更换冷却液温度传感器。 2 .冷却液温度传感嚣输出信号电压的检查 安装好冷却液温度传感器,将传感器的连接器插好。当点火开关置于ON 位置时,测量图 1 中连接器“ THW ”端子( 丰田车) 或ECU 连接器“THW ”端子与E2 间输出电压。所测得的电压应与冷却液温度成反比变化。 拆下冷却液温度传感器线束插头,打开点火开关,测量冷却温度传感器的电源电压应为5V 。 3 .冷却液温度传感器与ECU 连接线柬阻值的检查 用高阻抗万用表电阻挡,测量冷却液温度传感器与ECU 两连接线束的电阻值( 传感器信号端、地线端分别与对应ECU 的两端子间的电阻值) ,其线路应导通。若线路不导通或电阻值大于规定值,则说明传感器线束断路或连接器接头接触不良,应进一步检查或更换。

温度传感器在汽车上的应用

温度传感器在汽车上的应用 随着社会生活水平的提高,汽车是现代的道路交通工具的重要部分,也伴随着汽车产业的急剧发展,道路的交通堵塞等方面问题,车流量的增加社会发展的不平衡,也出现了各种安全隐患。而传感器是汽车电子单元的主要控制部分,是向发动机的电子控制单元(ECO)提供发动机的工作状况信息,供ECU对发动机工作状况进行精确控制,以提高发动机的动力性、降低油耗,减少废气排放的故障的检测。 温度传感器可以预防汽车的自燃事故发生,节能减排等效果。所以,从某种意义上来讲,先进汽车的竞争即是传感器的竞争。 汽车上的温度传感器种类很多,有检测发动机进气温度的传感器,有检测冷却液温度的传感器,还有机油以及车内空调温度的传感器等等。这些温度传感器多为负温度系数热敏电阻,其特点是测量点的温度越高,传感器的电阻值越低,输出电压信号越低。 一、进气温度传感器 除卡门涡旋式空气流量传感器以外,其余发动机均装有进气温度传感器。进气温度传感器可以装在空气流量传感器或进气压力传感器内,也可以装在进气道上某个部位。发动机进气温度高时控制单元会减少喷油脉宽,反之增加喷油脉宽。 二、冷却液温度传感器 冷却液温度传感器端子为2针,一根为输入信号线,另一根为输出信号线;端子为4针,则4针分别为输入信号线、输出信号线、控制单元搭铁线和仪表板搭铁线。冷却液温度传感器一般装在发动机后侧节温器或散热器出水孔处,负责喷油脉宽、暖机、点火提前角、自动变速器变矩器锁止和超速挡的控制以及空调的控制。主要作用有:负责控制混合汽浓度,温度越低,混合汽越浓;温度越高,混合汽越稀;负责控制暖机时发动机转速,40℃以下转速为1500r/min,40~70℃转速为1100r/min;负责控制散热器风扇,85℃以上开始低速旋转,105℃开始高速旋转;负责控制自动变速器,56℃以上变矩器进入锁止工况,70℃变速器允许进入超速挡;负责控制空调,120℃空调退出控制。 三、变速器油液温度传感器 自动变速器油液温度传感器装在控制阀上,对变速器主要进行高温控制。变速器油温高于150℃时变矩器立即进入锁止工况,30s后如果变速器油温仍不下降,变矩器解除锁止工况,变速器退出超速挡。油温传感器自身或线束短路,数据流会显示变速器油温高于150℃,所以油液温度传感器自身或线束短路后,变矩器不进入锁止工况,变速器没有超速挡,汽车没有高速。 四、空气压缩机上的温度传感器 空气悬架在氮气空气压缩机上装有温度传感器,当压缩机温度达到130℃,临时中断压缩机的工作,以防止温度过高发生烧蚀。一旦空气泵烧蚀,车身高度总是停留在最低位置,不再升高。 五、空调温度传感器 自动空调系统温度传感器包括发动机冷却液温度传感器、车内温度传感器、环境温度传感器、蒸发器温度传感器、日光辐射传感器、制冷剂温控开关等。控制单元根据这些传感器信号,计算出吹入客舱内空气所需的温度,选择所需的空气量,然后控制空气混合入口,水阀、进出气口转换板等,在驾驶员设定的温度范围内自动调节客舱内的温度,使其达到最佳,并自动控制空调的开启和关闭。 温度传感器在汽车上的电子控制系统中所占的作用是比较大的。温度传感器是一种高科技,高技术化的产品,主要集中于电子信息类的研究,直接受制于ECU的控制,直接对汽

实验十九 开关式霍尔传感器测转速实验

实验十九开关式霍尔传感器测转速实验 一、实验目的:了解开关式霍尔传感器测转速的应用。 二、基本原理:开关式霍尔传感器是线性霍尔元件的输出信号经放大器放大,再经施密特电路整形成矩形波(开关信号)输出的传感器。开关式霍尔传感器测转速的原理框图19—1所示。当被测圆盘上装上6只磁性体时,圆盘每转一周磁场就变化6次,开关式霍尔传感器就同频率f相应变化输出,再经转速表显示转速n。 图19—1开关式霍尔传感器测转速原理框图 三、需用器件与单元:主机箱中的转速调节0~24V直流稳压电源、+5V直流稳压电源、电压表、频率\转速表;霍尔转速传感器、转动源。 四、实验步骤: 1、根据图19—2将霍尔转速传感器安装于霍尔架上,传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为2~3mm。 2、将主机箱中的转速调节电源0~24V旋钮调到最小(逆时针方向转到底)后接入电压表(电压表量程切换开关打到20V档);其它接线按图19—2所示连接(注意霍尔转速传感器的三根引线的序号);将频频\转速表的开关按到转速档。 3、检查接线无误后合上主机箱电源开关,在小于12V范围内(电压表监测)调节主机箱的转速调节电源(调节电压改变直流电机电枢电压),观察电机转动及转速表的显示情况。

图19—2 霍尔转速传感器实验安装、接线示意图 4、从2V开始记录每增加1V相应电机转速的数据(待电机转速比较稳定后读取数据);画出电机的V-n(电机电枢电压与电机转速的关系)特性曲线。实验完毕,关闭电源。 n(转/ 406286108132157179203225250分) V(mv)2003004635006017037999019991104 电机的V-n(电机电枢电压与电机转速的关系)特性曲线 五、思考题: 利用开关式霍尔传感器测转速时被测对象要满足什么条件? 被测物能够阻挡或透过或反射霍尔信号,般都是一个发射头一个接收头若发射接收安装在同侧,则被测物必须能反射该信号,发射接收安装在对侧,则被测物必须能阻挡透过该信

汽车进气温度传感器的检测方法

1、检测电阻: 如果进气温度传感器本身或其线路故障,将导致发动机启动困难、怠速不稳、废气污染物排放量增加,进气温度传感器的电阻检测方法及要求与冷却液温度传感器基本相同。 单件检查时,将点火开关置于OFF位置,拆下进气温度传感器导线连接器,并将传感器拆下。用电热吹风、或热水加热进气温度传感器,并用万用表电阻档,测量在不同温度下两端子间的电阻值。 将测得的电阻值与标准数值进行比较,如果与标准值不符,则应更换进气温度传感器。安装进气温度传感器,用10Nm左右的力矩拧紧传感器。检查结构与水温传感器相似的进气温度传感器时,可采用检查水温传感器的方法。 在正常情况下,温度为20°C时,阻值约为2-3千欧姆;80°C时,阻值约为O.4-0.7千欧姆。如果测量结果不符合规定要求,则应更换传感器,安装于空气流量传感器内的进气温度传感器损坏时,应更换空气流量传感器。 2、检测电压: (1)检测电源电压:拆下进气温度传感器线束插头,打开点火开关,测量进气温度传感器的电源电压,应为5V。 (2)测量输入:信号电压。将点火开关置于ON位置,用万用表的电压挡测量图中ECU的THA与E2间的电压,该电压值应在0.5~3.4V(20℃)范围内。若不在规定范围内,则应进一步检查进气温度传感器连接线路是否接触不良或存在断路、短路故障。 (3)检查进气温度传感器连接线束电阻。用数字式万用表的电阻挡测量传感器插头与ECU插接器端子间电阻,即传感器信号端、地线端分别与对应的ECU 的两端子电阻。如果不导通或电阻值大于1Ω,说明传感器连接线路或插头接触不良,应进一步捡查。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城。https://www.360docs.net/doc/3016330097.html,/

在轨道车辆上使用的速度传感器

在轨道车辆上使用的速度传感器 摘要:在轨道车辆上,车辆系统的稳定性很大程度上取决于它所采集到的速度信号的可靠性和精度,而所采集的速度信号包括当前速度值和速度的变化量。在机车的牵引控制,车轮滑动保护,列车控制,和车门控制过程中都要涉及到速度信号的采集问题。我们可以发现在各种轨道车辆中,这个任务是由许许多多的速度传感器来完成的。 概述 在轨道车辆上,车辆系统的稳定性很大程度上取决于它所采集到的速度信号的可靠性和精度,而所采集的速度信号包括当前速度值和速度的变化量。在机车的牵引控制,车轮滑动保护,列车控制,和车门控制过程中都要涉及到速度信号的采集问题。我们可以发现在各种轨道车辆中,这个任务是由许许多多的速度传感器来完成的。 在过去,用来测速的传感器通常性能不稳定,而且容易出现故障,经常引起车辆事故。主要原因是早期使用的主要是模拟传感器,而当时使用的数字传感器效果也很差。造成上述速度传感器问题的主要原因是轨道车辆应用的环境都极度恶劣。 德国Lenord+Bauer公司经过多年的研究和实际经验的积累,开发出高品质的多功能的速度传感器,而且性能非常稳定,广泛应用于工况恶劣的轨道列车行业。 无轴承速度传感器 虽然有些轨道列车不用传感器,但是大多数的机车控制系统都要用到速度传感器。 最常用的速度传感器类型是双通道速度传感器(如这种类型的速度传感器通常有2个霍尔传感器,永磁体,和信号处理电路组成。当速度传感器扫描旋转的齿轮时,永磁体的磁场发生变化。磁场的变化被霍尔传感器记录下来,在电路的比较环节被转换成方波,在驱动环节被放大。tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。仅供参阅!

霍尔传感器测量转速

测试技术应用案例 (霍尔传感器测量转速) 班级: 学号: 姓名:

霍尔传感器测量转速 一.霍尔传感器的优点 1.测量范围广:霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压, 如:直流、交流、脉冲波形等。 2.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。 3.线性度好:优于%。 4.动态性能好:响应时间小于1μs跟踪速度di/dt高于50A/μs。 5.性价比高。 各式各样的霍尔传感器 二.霍尔传感器测转速原理 霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。霍尔电位差U H的基本关系为: U H=K H IB K H =1/nq(金属) 式中K H――霍尔系数;n――单位体积内载流子或自由电子的个数;q――电子电量;I――通过的电流;B――垂直于I的磁感应强度; 利用霍尔效应表达式:U H=K H IB,当被测物体上装上N只磁性体时,物体每转一周磁场就变化N次,霍尔电势相应变化N次,输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。 三.测量设备 本案例以实验室霍尔元件测量圆盘转速为例。 实验设备:CSY2000系列传感器与检测技术实验台。

1、主控台部分,提供高稳定的±15V、+5V、±2V~±10V可 调、+2V~+24V可调四种直流稳压电源;主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。 2、旋转源0-2400转/分(可调) 需用器件与单元:霍尔传感器、5V直流源、转速调节装置、转动源单元、数显单元的转速显示部分。 四.实验方案 1.实验装置如下图 2.将5V直流源加于霍尔元件电源输入端。 3.将霍尔转速传感器输出端(黄)插入数显单元F i n端。 4.将转速调节中的2V-24V转速电源引入到台面上转动单元中转 动电源2-24VK插孔。 5.将数显单元上的转速/频率表波段开关拨到转速档,此时数显 表指示转速。 6.调节转速调节电压使转动速度变化。观察数显表转速显示的变 化。 五.实验结果计算 磁体经过霍尔元件,霍尔元件就会发出就会发出一个信号,经放大整形得到脉冲信号,两个脉冲的间隔时间即为周期,通过周期就可算出转速。

汽车温度传感器的功用及典型故障处理方式分析

汽车温度传感器的功用及典型故障处理方式分析 时间:2012-06-05 10:35:04 来源:作者: 汽车上的温度传感器多为负温度系数热敏电阻,如发动机的进气温度传感器、冷却液温度传感器、机油温度传感器,自动变速器和无级变速器的油温传感器,双离合器变速器负责监控变速器油底壳油温的G93变速器油温度传感器、负责监控变速器离合器工作油温的G509温度传感器,空调的室内温度传感器、环境温度传感器、蒸发器温度传感器,悬架空气泵温度传感器等均为负温度系数热敏电阻。其特点是测量点的温度越高,传感器的电阻值越低,输出电压信号越低。以马自达进气温度传感器为例,环境温度分别为-20℃、20℃、60℃时,电阻值分别为13.6~18.4kΩ、2.21~2.69 kΩ、0.493~0.6967kΩ。 负温度系数热敏电阻传感器常见故障为信号不正常,传感器或线束短路,数据流会出现虚假的高温信号;传感器或线束断路、端子进水或搭铁线接触不良,数据流会出现虚假的低温信号。另外,控制单元A/D转换器转换错误,数据流也可能出现虚假的高温信号。 一、进气温度传感器 1.进气温度传感器作用 除卡门涡旋式空气流量传感器以外,其余发动机均装有进气温度传感器,如图1所示。进气温度传感器可以装在空气流量传感器或进气压力传感器内,也可以装在进气道上某个部位。发动机进气温度高时控制单元会减少喷油脉宽,反之增加喷油脉宽。 图1 进气温度传感器 2.进气温度传感器故障分析 进气温度传感器搭铁线接触不良,数据流会显示异常低温,低温空气密度高,会加大喷油脉宽,造成混合汽过浓。传感器短路,数据流会显示异常高温,高温空气密度低,会减少喷油脉宽,造成混合汽过稀。进气温度传感器温度越高混合汽越浓,传感器断路或搭铁不良会造成混合汽过稀,导致启动困难。 二、冷却液温度传感器 1.冷却液温度传感器的作用 冷却液温度传感器端子为2针,一根为输入信号线,另一根为输出信号线;端子为4针,则4针分别为输入信号线、输出信号线、控制单元搭铁线和仪表板搭铁线,如图2所示。冷却液温度传感器一般装在发动机后侧节温器或散热器出水孔处,负责喷油脉宽、暖机、点火提前角、自动变速器变矩器锁止和超速挡的控制以及空调的控制。主要作用有:

霍尔传感器转速测量电路设计

课程设计报告书

2.概述 2.1系统组成框图 系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。传感器部分采用霍尔传感器,负责将电机的转速转化为脉冲信号。信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形电路等部分,其中放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求,实现对小信号的测量;波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS兼容信号。处理器采用AT89C51单片机,显示器采用8位LED数码管动态显示。本课题采用的是以8051系列的A T89C51单片机为核心开发的霍尔传感器测转速的系统。系统硬件原理框图如图1所示: 图1 系统框图 2.2系统工作原理 转速是工程上一个常用的参数,旋转体的转速常以每分钟的转数来表示。其单位为 r/min。由霍尔元件及外围器件组成的测速电路将电动机转速转换成脉冲信号,送至单片机AT89C51的计数器 T0进行计数,用T1定时测出电动机的实际转速。此系统使用单片机进行测速,采用脉冲计数法,使用霍尔传感器获得脉冲信号。其机械结构也可以做得较为简单,只要在转轴的圆盘上粘上两粒磁钢,让霍尔传感器靠近磁钢,机轴每转一周,产生两个脉冲,机轴旋转时,就会产生连续的脉冲信号输出。由霍尔器件电路部分输出,成为转速计数器的计数脉冲。控制计数时间,即可实现计数器的计数值对应机轴的转速值。单片机CPU将该数据处理后,通过LED显示出来。

2.2.1霍尔传感器 霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,由磁钢、霍耳元件等组成。测量系统的转速传感器选用SiKO 的 NJK-8002D 的霍尔传感器,其响应频率为100KHz ,额定电压为5-30(V )、检测距离为10(mm )。其在大电流磁场或磁钢磁场的作用下,能测量高频、工频、直流等各种波形电流。该传感器具有测量精度高、电压范围宽、功耗小、输出功率大等优点,广泛应用在高速计数、测频率、测转速等领域。输出电压4~25V ,直流电源要有足够的滤波电容,测量极性为N 极。安装时将一非磁性圆盘固定在电动机的转轴上,将磁钢粘贴在圆盘边缘,磁钢采用永久磁铁,其磁力较强,霍尔元件固定在距圆盘1-10mm 处。当磁钢与霍尔元件相对位置发生变化时,通过霍尔元件感磁面的磁场强度就会发生变化。圆盘转动,磁钢靠近霍尔元件,穿过霍尔元件的磁场较强,霍尔元件输出低电平;当磁场减弱时,输出高电平,从而使得在圆盘转动过程中,霍尔元件输出连续脉冲信号。这种传感器不怕灰尘、油污,在工业现场应用广泛。 2.2.2转速测量原理 霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片,器件的长、宽、高分别为 l 、b 、d 。若在垂直于薄片平面(沿厚度 d )方向施加外磁场B ,在沿l 方向的两个端面加一外电场,则有一定的电流流过。由于电子在磁场中运动,所以将受到一个洛仑磁力,其大小为:qVB f = 式中:f —洛仑磁力, q —载流子电荷, V —载流子运动速度, B —磁感应强度。 这样使电子的运动轨迹发生偏移,在霍尔元器件薄片的两个侧面分别产生电子积聚或电荷过剩,形成霍尔电场,霍尔元器件两个侧面间的电位差H U 称为霍尔电压。 霍尔电压大小为: H U H R =d B I /??(mV) 式中:H R —霍尔常数, d —元件厚度,B —磁感应强度, I —控制电流 设 H K H R =d /, 则H U =H K d B I /??(mV) H K 为霍尔器件的灵敏系数(mV/mA/T),它表示该霍尔元件在单位磁感应强度和 单位控制电流下输出霍尔电动势的大小。应注意,当电磁感应强度B 反向时,霍尔电动势也反向。图2为霍耳元件的原理结构图。

霍尔传感器的原理及应用

第八章霍尔传感器 课题:霍尔传感器的原理及应用课时安排:2 课次编号:12 教材分析 难点:开关型霍尔集成电路的特性 重点:霍尔传感器的应用 教学目的和要求1、了解霍尔传感器的工作原理; 2、了解霍尔集成电路的分类; 3、掌握线性型和开关型霍尔集成电路的特性; 4、掌握霍尔传感器的应用。 采用教学方法和实施步骤:讲授、课堂互动、分析教具:各种霍尔元 件、霍尔传感器 各教学环节和内容 演示1: 将小型蜂鸣器的负极接到霍尔接近开关的OC门输出 端,正极接V cc端。在没有磁铁靠近时,OC门截止,蜂鸣 器不响。 当磁铁靠近到一定距离(例如3mm)时,OC门导通, 蜂鸣器响。将磁铁逐渐远离霍尔接近开关到一定距离(例 如5mm)时,OC门再次截止,蜂鸣器停响。 演示2: 将一根导线穿过10A霍尔电流传感器的铁芯,通入0.1~1A电流,观察霍尔IC的输出电压的变化,基本与输入电流成正比。 从以上演示,引入第一节霍尔效应、霍尔元件的工作原理。 第一节霍尔元件的工作原理及特性 一、工作原理 金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中,磁场方向垂直于薄片,当有电流I流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势E H,这种现象称为霍尔效应(Hall Effect),该电动势称为霍尔电动势(Hall EMF),上述半导体薄片称为霍尔元件(Hall Element)。用霍尔元件做成的传感器称为霍尔传感器(Hall Transducer)。

图8-1霍尔元件示意图 a)霍尔效应原理图b)薄膜型霍尔元件结构示意图c)图形符号d)外形霍尔属于四端元件: 其中一对(即a、b端)称为激励电流端,另外一对(即c、d端)称为霍尔电动势输出端,c、d端一般应处于侧面的中点。 由实验可知,流入激励电流端的电流I越大、作用在薄片上的磁场强度B越强,霍尔电动势也就越高。霍尔电动势E H可用下式表示 E H=K H IB(8-1)式中K H——霍尔元件的灵敏度。 若磁感应强度B不垂直于霍尔元件,而是与其法线成某一角度θ时,实际上作用于霍尔元件上的有效磁感应强度是其法线方向(与薄片垂直的方向)的分量,即B cosθ,这时的霍尔电动势为 E H=K H IB cosθ(8-2) 从式(8-2)可知,霍尔电动势与输入电流I、磁感应强度B成正比,且当B的方向改变时,霍尔电动势的方向也随之改变。如果所施加的磁场为交变磁场,则霍尔电动势为同频率的交变电动势。 目前常用的霍尔元件材料是N型硅,霍尔元件的壳体可用塑料、环氧树脂等制造。 二、主要特性参数 (1)输入电阻R i恒流源作为激励源的原因:霍尔元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。它的数值从几十欧到几百欧,视不同型号的元件而定。温度升高,输入电阻变小,从而使输入电流I ab变大,最终引起霍尔电动势变大。使用恒流源可以稳定霍尔原件的激励电流。 (2)最大激励电流I m激励电流增大,霍尔元件的功耗增大,元件的温度升高,从而引起霍尔电动势的温漂增大,因此每种型号的元件均规定了相应的最大激励电流,它的数值从几毫安至十几毫安。 提问:霍尔原件的最大激励电流I m为宜。 A.0mA B.±0.1 mA C.±10mA D.100mA (4)最大磁感应强度B m磁感应强度超过B m时,霍尔电动势的非线性误差将明显增大,B m的数值一般小于零点几特斯拉。 提问:为保证测量精度,图8-3中的线性霍尔IC的磁感应强度不宜超过为宜。 A.0T B.±0.10T C.±0.15T D.±100Gs

霍尔传感器组成的转速测量电路

霍尔传感器测量转速 测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件,得到的信号是脉冲信号。单片机技术的日新月异,特别是高性能价格比的单片机的出现,转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法,使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成。采用单片机构成控制系统,可以节约人力资源和降低系统成本,从而有效的提高工作效率。 利用霍尔传感器来测量转速。由磁场的变化来使霍尔传感器产生脉冲,由单片机计数,经过数据计算转化成所测转速,再由数码管显示出来。 一、主要内容 利用强磁铁与霍尔元件组成测试转体转速的测量电路,包括计数与显示电路。 二、基本要求 1. 实现基本功能 3. 画出电路图 三、主要技术指标(或研究方法) 测量范围0—6000r/min 精度±5r/min 工作电压5V~12V 工作电流低于500mA 工作环境温度-60℃~65℃ 四、 应收集的资料及参考文献 霍尔元件原理与应用 显示元件原理 数据采样整理单 2.1 系统组成框图 在测量电机转速时采用电磁感应式传感器。当电机转动时,带动传感器。这种传感器可以将转速信号转变成一个对应频率的脉冲信号输出,经过信号处理后输出到计数器。脉冲信号的频率与电机的转速是一种线性的正比关系,因此对电机转速的测量,实质上是对脉冲信号的频率的测量。 我采用的是以STC89C52单片机为核心将处理好的信号经过数据处理转换成所测得的实际十进制信号的系统。系统硬件原理框图如图2-1:

系统框图原理如图2-1所示,系统由传感器、信号处理、显示电路和系统软件等部分组成。传感器采用霍尔传感器,负责将转速转化为脉冲信号。信号处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形电路等部分,其中放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求,实现对小信号的测量;波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS 兼容信号。 处理器采用STC89C52单片机,显示器采用8位LED 数码管动态显示。 2.2霍尔传感器测转速原理及特性 1、霍尔传感器测速原理: 霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片,器件的长、宽、高分别为 l 、b、d。若在垂直于薄片平面(沿厚度 d)方向施加外磁场B,在沿l方向的两个端面加一外电场,则有一定的电流流过。由于电子在磁场中运动,所以将受到一个洛仑磁力,其大小为: qVB f = 式中:f —洛仑磁力, q—载流子电荷, V—载流子运动速度, B—磁感应强度。 这样使电子的运动轨迹发生偏移,在霍尔元器件薄片的两个侧面分别产生电子积聚或电荷过剩,形成霍尔电场,霍尔元器件两个侧面间的电位差H U 称为霍尔电压。 霍尔电压大小为: H U H R =d B I /??(mV) 式中:H R —霍尔常数, d—元件厚度, B—磁感应强度, I—控制电流 设 H K H R =d /, 则H U =H K d B I /??(mV) 为霍尔器件的灵敏系数(mV/mA/T),它表示该霍尔元件在单位磁感应强度和单位控制电流下输 出霍尔电动势的大小。应注意,当电磁感应强度B反向时,霍尔电动势也反向。 若控制电流保持不变,则霍尔感应电压将随外界磁场强度而变化,根据这一原理,可以将两块永久磁钢固定在电动机转轴上转盘的边沿,转盘随被测轴旋转,磁钢也将跟着同步旋转,在转盘附近安装一个霍尔元件,转盘随轴旋转时,霍尔元件受到磁钢所产生的磁场影响,输出脉冲信号。传 单 片 机 四位数码管显示电路 霍尔传感器 信号处理 图2-1系统框图

汽车温度传感器的功用及典型故障分析

汽车温度传感器的功用及典型故障分析 汽车上的温度传感器多为负温度系数热敏电阻,如发动机的进气温度传感器、冷却液温度传感器、机油温度传感器,自动变速器和无级变速器的油温传感器,双离合器变速器负责监控变速器油底壳油温的G93变速器油温度传感器、负责监控变速器离合器工作油温的G509温度传感器,空调的室内温度传感器、环境温度传感器、蒸发器温度传感器,悬架空气泵温度传感器等均为负温度系数热敏电阻。其特点是测量点的温度越高,传感器的电阻值越低,输出电压信号越低。以马自达进气温度传感器为例,环境温度分别为-20℃、20℃、60℃时,电阻值分别为13.6~18.4k&Omega、 2.21~2.69 k&Omega、 0.493~0.6967kΩ。 负温度系数热敏电阻传感器常见故障为信号不正常,传感器或线束短路,数据流会出现虚假的高温信号;传感器或线束断路、端子进水或搭铁线接触不良,数据流会出现虚假的低温信号。另外,控制单元A/D转换器转换错误,数据流也可能出现虚假的高温信号。 一、进气温度传感器 1.进气温度传感器作用 除卡门涡旋式空气流量传感器以外,其余发动机均装有进气温度传感器,。进气温度传感器可以装在空气流量传感器或进气压力传感器内,也可以装在进气道上某个部位。发动机进气温度高时控制单元会减少喷油脉宽,反之增加喷油脉宽。 图1进气温度传感器 2.进气温度传感器故障分析 进气温度传感器搭铁线接触不良,数据流会显示异常低温,低温空气密度高,会加大喷油脉宽,造成混合汽过浓。传感器短路,数据流会显示异常高温,高温空气密度低,会减少喷油脉宽,造成混合汽过稀。进气温度传感器温

传感器测转速的原理【详述】

传感器测转速的原理 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 转速测量原理 转速的测量方法很多,根据脉冲计数来实现转速测量的方法主要有M法(测频法)、T 法(测周期法)和MPT法(频率周期法),该系统采用了M法(测频法)。由于转速是以单位时间内转数来衡量,在变换过程中多数是有规律的重复运动。根据霍尔效应原理,将一块永久磁钢固定在电机转轴上的转盘边沿,转盘随测轴旋转,磁钢也将跟着同步旋转,在转盘下方安装一个霍尔器件,转盘随轴旋转时,受磁钢所产生的磁场的影响,霍尔器件输出脉冲信号,其频率和转速成正比。脉冲信号的周期与电机的转速有以下关系: 霍尔传感器如何测转速_霍尔传感器测转速原理 式中:n为电机转速;P为电机转一圈的脉冲数;T为输出方波信号周期根据公式即可计算出直流电机的转速。 测量电机转速的第一步就是要将电机的转速表示为单片机可以识别的脉冲信号,从而进行脉冲计数。霍尔器件作为一种转速测量系统的传感器,它有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便等优点,因此选用霍尔传感器检测脉冲信号,其基本的测量原理如图所示,

当电机转动时,带动传感器运动,产生对应频率的脉冲信号,经过信号处理后输出到计数器或其他的脉冲计数装置,进行转速的测量。 霍尔传感器如何测转速_霍尔传感器测转速原理 霍尔传感器测转速方案 霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。霍尔电位差UH的基本关系为: 霍尔传感器如何测转速_霍尔传感器测转速原理

车用温度传感器价格

在我们的日常生活中,传感器这个元件可谓是无处不在,普遍存在于手机、电视、汽车上等,就拿汽车上的温度传感器来说,种类繁多,比如热电偶型、金属测温型、等,用来测定车中发动机、冷却水、燃油等的温度,不同类型价格也有所不同。接下来,我就为大家简单介绍下它的几种类型。 1.冷却液温度传感器 这款传感器还可以称之为水温传感器,主要作用是检测发动机冷却液温度,向ECU输入温度信号,作为然后喷射和点火正时的修正信号,传感器一般安装在缸体水道上,缸盖水道上,上出水管等处,和冷却液接触。它的内部是一个半导体的热敏电阻,具有负温度系数NTC。 2.进气温度传感器 主要检测透入透入气管道中的空气温度,向EUC输入进气温度信号,作为燃油喷射和点火正时修正信号。主要安装在空气滤清器的

进气软管上和空气流量传感器上。 3.变速器油温传感器 变速器油温传感器安装在自动变速器油底壳内的隔板上,主要是用于检测变速器液压油的温度,以作为电控单位作为换挡控制,油压控制和锁止离合器空气的依据。它的内部主要是一个负温度系数半导体热敏电阻,温度越高,电阻越低。其电阻随温度变化而变化。电脑根据其电阻的变化测出自动变速器液压油的温度。 汽车上的温度传感器多为负温度系数热敏电阻,如发动机的进气温度传感器、冷却液温度传感器、机油温度传感器,自动变速器和无级变速器的油温传感器,双离合器变速器负责监控变速器油底壳油温的G93变速器油温度传感器、负责监控变速器离合器工作油温的G509温度传感器,空调的室内温度传感器、环境温度传感器、蒸发器温度传感器,悬架空气泵温度传感器等均为负温度系数热敏电阻。 安徽皖控自动化仪表有限公司成立于2012年,是专业从事工业自动化仪表研究开发、制造的专业厂家之一,注册资金5510万元。

温度传感器在汽车上的运用

温度传感器在汽车上的运用201110301314 机自113 王盟 为了确定发动机的温度状态,正确的控制燃油喷射、点火正时、怠速转速和尾气排 放,提高发动机的运行性能,发动机控制模块需要能连续精确地监测冷却液的温度、进 气温度与排气温度的传感器(部分车型装备)。从结构上讲,这些温度传感器有绕线电阻 式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电偶式等。应用较多的 是绕线电阻式和热敏电阻式温度传感器。而从检测对象方面讲,温度传感器包括发动机 冷却液温度传感器、进气温度传感器和排气温度传感器。1.作用 (1)发动机冷却液温度传感器(ECT) 发动机冷却液温度传感器又称水温传感器,它用来检测发动机冷却液的温度,并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块,作为汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。(2)进气温度传感器(IAT) 、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

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