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1、科学之友FriendofScienceAmateurs2007年07月B浅谈磁电式与霍尔式速度传感器在汽车上的区别魏冬至,张梅红(郑州交通职业学院,河南郑州450062)摘要:文章针对应用较广的磁电式传感器和霍尔式传感器展开论述,分别介绍了两者的工作原理和区别。关键词:传感器;霍尔元件;霍尔电压中图分类号:S852.43文献标识码:A文章编号:1000-8136(2007)07-0051-02Us1前言a电缆磁电式传感器与霍尔式传感器是汽车上常用来检测车速和永磁体转速的信号,在应用中,二者的作用也基本相同,在有些地方,如外壳(ts)检测曲轴位置时,二者也可
2、以互换,那么二者在汽车应用上到底感应线圈极轴有什么不同呢?齿圈b2磁电式和霍尔式传感器的工作原理图1磁电式转速传感器结构图2磁电式转速传感器波形图2.1磁电式传感器的工作原理磁电式传感器是利用电磁感应远离工作的,即:当闭合回路霍尔元件的材料一般是指某些半导体材料如砷化锢(InAs)、中的磁通量发生变化时,回路中就产生感应电动势,其大小与磁锑化锢(InSb)、砷化镓(GaAS)、锗(Ge)等,若将其置于一磁场中,通量的变化率有关,即:当在与磁场垂直的方向上加上一控制电流,则在与磁场垂直的方d!向上会产生霍尔电压,这一现象是由一名叫霍尔的德国工程师发E=-Nd
3、t现的,因此称之为霍尔效应。式中:E:感应电动势;霍尔元件产生的霍尔电压U的大小为:N:导电回路中线圈的匝数;IBU=d!neod:穿越线圈磁通量的变化率。dt式中:I:控制电流,A;:带电粒子的电荷,e-19通过改变d!/dt就可以改变感应电动势E的变化,而在实际eoo=1.6×10C;应用过程当中,改变d!/dt的方式有3种,即移动线圈、移动磁铁B:磁感应强度,T;或改变磁阻,与之对应的分别称为动圈式磁电传感器、动铁式磁d:半导体的厚度,mm;电传感器及磁阻式磁电传感器。而在汽车上应用最广的是磁阻n:电子浓度。式磁电传感器。下面以磁阻式磁电传感器为例来
4、讲磁电式传感2.2.2霍尔车速传感器的工作原理器在汽车上的应用情况。如图3(a)所示,当齿圈转到两个齿都与霍尔元件对正时,永磁阻式磁电传感器在汽车上的应用可以用来检测发动机转磁体传到霍尔元件的磁力线分散,磁场较弱,输出的霍尔电压较速和车轮转速,一般由传感头和齿圈组成,而传感头主要由永磁小;如图3(b)所示,当齿圈转到一个齿与霍尔元件对正时,永磁体体、磁极和感应线圈组成。其结构见图1。传到霍尔元件的磁力线集中,磁场较强,输出的霍尔电压较大。当齿圈的齿隙与传感器的极轴端部相对时,极轴端部与齿圈之齿圈齿圈间的空气间隙最大,磁阻也最大,通过感应线圈的磁通量最小。而
5、当齿圈的齿顶与传感器的极轴端部相对应时,极轴端部霍尔元件霍尔元件与齿圈之间的空气间隙最小,磁阻也最小,通过感应线圈的磁通量最大。当齿圈随同车轮转动时,齿圈的齿顶和齿隙就交替地与传磁体磁体感器极轴顶部相对,传感器感应线圈周围的磁场随之发生强弱(a)(b)交替变化,在感应线圈中就会感应出交变电动势,其频率与齿圈图3霍尔传感器工作原理的齿数和转速成正比,产生的波形图见图2。齿圈转动过程中,使得通过霍尔元件的磁力线密度发生变2.2霍尔式传感器的工作原理化,从而引起霍尔电压的变化,霍尔元件将输出一准正弦波电压,霍尔式传感器也是由传感头和齿圈组成,但其传感头由永此信号
6、由电子电路转换成表中的脉冲电压。磁体、霍尔元件和电子电路等组成。2.2.1霍尔元件的工作原理(下转第53页)-51-科学之友FriendofScienceAmateurs2007年07月B间距选择在略小于振捣半径时,振捣效果较好,气泡易于排出。量。选用优质的水泥和外加剂,并进行化学分析,观察其对混凝④混凝土分层程度对振捣效果也有较大的影响。分层越厚,排出土含气量的影响,择优选取。气体的行程越长,不利于气体的捧出。分层较薄则增加施工难度(2)选取合适的砂率、水灰比和单位用水量。粗细集料之间应易过振。插入式振捣器一般分层厚度为振捣棒头长度的0.8倍。形成密实的
7、骨架结构,水泥用量不易过少,以便骨料空隙能被水泥平板振捣器分层厚度不易大于20cm。⑤振捣方法,即振捣器的浆填充密实;用水量不易过大,以免产生过多的自由游离水,同时插入和拔出的速度。插入速度要快,拔出速度要放慢,并使混凝也要考虑用水量对混凝土流动性能的影响,尽量考虑采用高效外土内气体从底层逐渐赶到表层最后排出。若插入速度较慢,拔出加剂,使用水量减少并可增加混凝土的流动性,便于气泡排出。速度较快,则一旦上层混凝土已密实,下层混凝土气泡不易排(3)适当延长混凝土的拌和时间,使混凝土拌和均匀,拌和设出,并且易造成拔出时,下层混凝土排出的气泡带到上层混凝备宜选用强
8、制式大型搅拌机,在混凝土运输和浇筑过程中也要避土,不能充分排出,造
