霍爾速度傳感器原理及算法介紹

　　三線制電壓式接口通常是“開路漏極接口(Open-Drain-Interface)”或“開路集電極接口(Open-Collector-Interface)”，對于這類接口傳感器，外圍電路需要有上拉電阻。圖3是典型的三線制電壓式應用電路。當輸出MOSFET截止時，輸出信號Vsignal被上拉電阻拉升到輸入電壓Vs。當輸出MOSFET導通時，MOSFET內阻相對于上拉電阻小很多，因此輸出信號Vsignal被拉低到地。　　

 

　　單霍爾傳感器

　　在凸輪軸應用中，凸輪軸傳感器用于檢測凸輪軸轉速及位置，它和曲軸傳感器配合，用于燃油噴射控制，提高燃油效率。發動機啟動時要求傳感器能夠迅速檢測目標輪是齒還是槽。也就是說傳感器還處于靜止狀態時就必須能夠檢測出目標輪狀態，即上電檢測(True Power On)功能，這一特性是差分式霍爾傳感器所不具備的。 英飛凌TLE498X系列(含TLE4983C,TLE4984C以及在研發中的TLE4986C)是專門針對凸輪軸應用的單霍爾速度傳感器，具有TPO功能，動態自我標定算法，可下線編程，靈敏度及穩定性高等特點。

　　差分霍爾傳感器

　　英飛凌提供差分霍爾傳感器用于速度檢測，如果需要方向檢測功能則需要有第三個霍爾探頭用于檢測目標輪轉動方向。圖4為帶有方向檢測功能的差分霍爾傳感器。假設從左到右霍爾探頭分別為B1，B3，B2。則 ΔBspeed=B2-B1，ΔBdir=B3-(B2+B1)/2。取決于目標輪轉動方向，中間霍爾探頭信號會比速度信號超前或者延遲90°，通過比較方向和速度信號之間相位，傳感器能夠判斷出目標輪轉動方向，并輸出相應PWM信號。

　　背磁

　　磁性傳感器信號的產生離不開磁場,而傳感器感應面和目標輪之間磁場產生方式主要有兩種:一種是磁性輪,如圖5左所示。還有一種是針對非磁性輪應用，如圖5右所示。對于這種非磁性輪應用，設計時需要在傳感器背面集成磁鐵,即背磁方式(back bias)。對于背磁方式，除客戶自主設計磁鐵外，英飛凌還提供集成背磁版本(Integrated Back Bias)的磁速傳感器。需要特別指出的是，對于需要有TPO功能的凸輪軸傳感器以及基于iGMR感應原理的磁速傳感器，其背磁方式需要有磁路抑制技術，英飛凌能夠提供具有相關專利技術的背磁方案。