霍爾速度傳感器原理及算法介紹

　　磁速傳感器通過(guò)測量磁通量的變化來(lái)檢測目標輪的運動(dòng)以及參考位置，在英飛凌規格書(shū)中，差分式霍爾傳感器可工作在磁場(chǎng)N極或者S極，其背磁場(chǎng)強范圍在-500~500mT，傳感器工作在更大的磁場(chǎng)強度下不會(huì )造成傳感器的損壞，其背磁磁場(chǎng)強度會(huì )直接影響傳感器氣隙表現。兩個(gè)霍爾探頭靜態(tài)磁場(chǎng)差分強度ΔBstatic 需要小于30mT，如圖6所示，兩個(gè)霍爾探頭距離為2.5mm(TLE4941PlusC為2.0mm以便更好適應更小齒距的輪速傳感器應用)，需滿(mǎn)足ΔBstatic=|Bp1-Bp2|<30mT，如果ΔBstatic大于30mT，可能造成輸出信號占空比不良。為了減小靜態(tài)差分磁場(chǎng)強度，對于背磁感應方式，傳感器設計時(shí)可在背磁和傳感器之間增加導磁片，這樣可以使得磁場(chǎng)分布更加均勻，從而減小兩個(gè)霍爾探頭之間靜態(tài)磁場(chǎng)強度差異。

　　磁滯概念

　　磁速傳感器在汽車(chē)上有不同應用，如輪速，變速箱速度，凸輪軸和曲軸速度及位置檢測等，其應用環(huán)境也不同。為了更好適應不同應用，獲得更好性能，英飛凌磁性傳感器提供靈活的磁滯算法，主要有四種磁滯算法: HF(Hidden Fixed)，VF(Visible Fixed), HA(Hidden Adaptive)，VA(Visible Adaptive)。

　　所謂Hidden磁滯概念，即信號在過(guò)零點(diǎn)處切換。輸入信號幅度很容易受到空氣間隙變化的影響,而由于Hidden磁滯切換點(diǎn)在過(guò)零點(diǎn)處，從而可以避免受到信號幅度影響，所以Hidden磁滯算法可以獲得最佳的相位精度。所謂Visible磁滯概念，即信號在額定磁滯帶上切換。對于齒距較長(cháng)的目標輪，選用Visible磁滯算法，可以獲得比較穩定的輸出信號。

　　圖7是典型的60-2齒的凸輪軸應用，在目標輪長(cháng)槽處，由于差分式霍爾傳感器兩個(gè)霍爾探頭檢測到的磁場(chǎng)強度一樣，因此會(huì )有很長(cháng)一段差分信號ΔB為0，在信號處理過(guò)程中，如果選用Hidden磁滯算法，容易導致輸出信號相位抖動(dòng)。而選用Visible磁滯算法，輸出信號比較穩定?！　?/p>

 

　　所謂Adaptive磁滯概念，即其磁滯水平受輸入信號幅度影響。選用Adaptive磁滯算法，能夠起到振動(dòng)抑制作用。所謂Fixed磁滯概念，即磁滯水平為一定值。

　　為了更好地理解英飛凌磁性傳感器磁滯算法的概念,下面以TLE492X系列產(chǎn)品為例做進(jìn)一步解釋。

　　如圖8所示為Hidden Fixed磁滯算法，以TLE4926C-HT E6547為例，其磁滯算法為Hidden Fixed。當輸入信號幅值超過(guò)額定磁滯帶時(shí)(圖例磁滯帶閾值ΔBHYS為2mT)，信號在過(guò)零點(diǎn)處切換?！　?/p>