汽車電子技術:霍爾（Hall）加速度傳感器解析

帶有防抱死制動系統（ABS）、驅動防滑磚控制（ASR）、四輪驅動或帶有電子穩(wěn)定性程序（ESP）的汽車，除了車輪傳感器外都裝有Hall加速度傳感器，以測量汽車行駛時的縱向和橫向的加速度。

　　霍爾元件是一種基于霍爾效應的磁傳感器，已發(fā)展成一個品種多樣的磁傳感器產品族，并已得到廣泛的應用。用它們可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關的場合中使用。霍爾器件以霍爾效應為其工作基礎。 霍爾器件具有許多優(yōu)點，它們的結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高，耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。

　　霍爾器件和工作磁體間的運動方式

　　霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬。按照霍爾器件的功能可將它們分為： 霍爾線性器件和霍爾開關器件 。前者輸出模擬量，后者輸出數字量。

　　在霍爾器件背面放置磁體

　　按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為：直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數、轉速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉變成電量來進行檢測和控制。

　　結構

　　結構原理和靜態(tài)特性曲線

　　在Hall加速度傳感器中使用“彈性”固定的彈簧——質量系統。Hall加速度傳感器有一個豎放的帶狀彈簧，一端夾緊，另一端固定著永久磁鐵，以作為震動質量。在永久磁鐵上面是帶有信號處理集成電路的Hall傳感器，在下面有一塊銅阻尼板。

　　　　工作原理

　　電路工作

　　如果傳感器感受到橫向加速度，則傳感器的彈簧質量系統離開它的靜止位置而便宜。便宜程度與加速度大小有關。運動的磁鐵在Hal元件中產生Hall電壓，經過信號處理電路處理后輸出信號電壓，它隨加速度增加而線性增加。加速度范圍約在±1g，傳感器頻率很低，只有幾赫茲，并由點動力阻尼作用。