电动车霍尔传感器检测方法

霍尔传感器在电动车中的应用

随着科技事业的突飞猛进，当今社会的人们对享受科学技术带来的便捷生活要求是越来越高，因此也对科学技术的再发展提出了更高更好的要求。机电一体化技术发展就是科技发展道路上的一个时代，这也是一种必然的发展趋势，为以后更高级更全面的技术发展提供了铺垫。

电动车是一种非常伟大的机电一体化的发明之一。它解放了人类的脚，不再需要人力脚蹬车，以电动力来驱动车子的前进。它是一种安全、经济、清洁的绿色交通工具，不仅在能源、环境方面有其独特的优越性和竞争力。

为了真正能够更方便地采用现代控制技术实现其机电一体化的目标，就必须做好关键的细节技术问题，而传感器就是一个非常好的反馈信息的电子器件，正因为在电动车中有传感器的存在，才使得电动车能够有序的稳定的安全向前行驶。 霍尔传感器仅是传感器大家庭中的一分子，它类属于磁敏传感器，用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。而在电动自行车中是有多处利用了霍尔传感器，如调速转把，刹把，以及无刷电机中等。

电动车调速转把

调速转把顾名思义是电动车的调速部件，这是一种线性调速部件，样式很多但工作原理是一样的。它一般位于电动车的右边，既骑行时右手的方向，电动车转把的转动较度范围在0—30度

功能与简介：

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为 U=K·I·B/d 其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。

霍尔传感器的外形图和与磁场的作用关系如右图所示。磁场由磁钢提供，所以霍尔传感器和磁钢需要配对使用。

霍尔传感器检测转速示意图如下。在非磁材料的圆盘边上粘贴一块磁钢，霍尔传感器固定在圆盘外缘附近。圆盘每转动一圈，霍尔传感器便输出一个脉冲。通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速。

备注：当没有信号产生时，可以改变一下磁钢的方向，霍尔对磁钢方向有要求。没有磁钢时输出高电平，有磁钢时输出低电平。

接线图：

测速原理图：

产品图片和管脚图：

黄长贵(德力西变频器)

摘要：本文介绍了霍尔电流传感器在通用变频器中的作用，分析了设置传感器的类型、方式、目的和需求，并介绍了传感器的工作原理及作用。 关

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图解电动车电机拆卸换霍尔

无刷电机结构示意图：

1.将电机引出线的那一面螺丝全部拆下,找一块木板备用。电机盖最好做

好盖和钢圈对应的原位置记号,不然装上和原位置不对应有的电机会扫

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膛的。??

2．没拆螺丝那面向下，往木板上用力一敲,电机就脱离出来了。定子有磁性,用力轻的话,会被吸回去。

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3.将盖拉出，方便换霍尔。转子线圈最好用软的东西垫着,如泡沫,布。不要把线圈上的铜线擦破皮了。

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?4.用刀片将霍尔挖出并刮净槽中的胶质。涂入少量的胶，装入霍尔焊接。霍尔有字的为面，面向上，从左至右，1脚是正极，2脚是负极，3脚是信号输出。３个正极和3个负极各自并联分别接红线和黑线，3根信号线分别接绿、蓝、黄线。通常三个有字的面朝上是60度角,中间那个面向下是120度角。有些电机则相反,具体可用修车宝检测角度。

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-- ??５.检

测电机霍尔好坏:将电机放在两凳上，用扳手固定轴心。接上霍尔插头，打开修车宝电源开关。稍微转一下电机即停，然后再转再停,如此循环,可看到第三行霍尔指示灯有序亮灭。如果一个或几个常亮或常灭，即可判断霍尔损坏。?电机霍尔角度检测：灯亮代表１,灯灭代表０。6０度电机指示灯状态:1０0、１１0、111、０1１、00１、0０0；1

第4章磁电式传感器

磁电式传感器是通过磁电作用将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。磁电感应式传感器、霍尔式传感器都是磁电式传感器。磁电感应式传感器是利用导体和磁场发生相对运动产生感应电势的；霍尔式传感器为载流半导体在磁场中有电磁效应(霍尔效应)而输出电势的。它们原理并不完全相同，因此各有各的特点和应用范围。

4.1 霍尔式传感器本章要点

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4.1 霍尔式传感器

霍尔式传感器是利用霍尔元件基于霍尔效应原理而将被测量、如电流、磁场、位移、压力等转换成电动势输出的一种传感器。

?霍尔效应和霍尔元件材料?霍尔元件构造及测量电路?霍尔元件的主要技术指标?霍尔元件的补偿电路

?霍尔式传感器的应用举例

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4.1.1霍尔效应和霍尔元件材料

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霍尔效应

现象：一个宽为b,厚为a的半导体处于磁场中，当通有电流时，其两端会产生电场——霍尔效应。

F??原因：洛仑兹力?fL?qv?B电场力??L

动态平衡

fE?qEHFE

EH是霍尔电场；UH是霍尔电势（电压）。且

??UHfL?fE ? qvB?qEH?qbUH? bvB返回

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4.1.1霍尔效应和霍尔元件材料

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实验一 集成霍尔传感器特性与简谐振动实验

【实验目的】

随着科学技术的进步，测量方法也不断进步。90年代初，集成霍尔传感器技术得到了迅猛发展。各种性能的集成霍尔传感器不断涌现，在工业，交通，通讯等领域的自动控制中得到大量应用。如磁感应强度测量，位移测量，周期和转速的测量，还有液位控制，流量测量，产品计数，车辆行程计量，角度测量等。 本实验将学习集成开关型霍尔传感器的特性，并用该传感器测量弹簧振子的振动周期。从而掌握简谐振动的规律，以及磁敏器件测量振动周期的新方法。

【实验原理】

1、 弹簧在外力作用下将产生形变(即伸长或缩短)。在弹性限度内，外力F和它的变形 量?Y成正比，即：

[1] F?K?Y

这就是胡克定律，比例系数K称为弹簧的倔强系数，其值与弹簧的形状，材料有关。若改变施加在弹簧上的外力，并测量相应的形变量，即可通过式(1)推算该弹簧的倔强系数K。

2、 质量为M的物体系于一轻弹簧的自由端，并放置在光滑的水平台面上，而弹簧的另 一端固定，这就构成一个弹簧振子。若使物体在外力作用下(如用手拉)离开平衡位置少许，然后释放，则弹簧振子将在平衡点附近来回作简谐振动，其周期为:

第八章：第三节

霍尔传感器的应用

霍尔电势是关于I、B、 三个变 量的函数，即 EH=KHIBcos 。利用这 个关系可以使其中两个量不变，将第 三个量作为变量，或者固定其中一个 量，其余两个量都作为变量。这使得 霍尔传感器有许多用途。

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霍尔高斯计(特斯拉计)的使用霍尔元件

磁铁

2013-7-16

霍尔传感器用于测量磁场强度

测量铁心 气隙的B值2013-7-16

霍尔元件3

霍尔转速表在被测转速的转轴上安装一个齿盘，也可选取机 械系统中的一个齿轮，将线性型霍尔器件及磁路系统 靠近齿盘。齿盘的转动使磁路的磁阻随气隙的改变而 周期性地变化，霍尔器件输出的微小脉冲信号经隔直、 放大、整形后可以确定被测物的转速。 f

n 60

线性霍尔

22

N

S

磁铁

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霍尔转速表原理

当齿对准霍尔元件时，磁力线集中穿过霍尔 元件，可产生较大的霍尔电动势，放大、整形 后输出高电平；反之，当齿轮的空挡对准霍尔 元件时，输出为低电平。2013-7-16 5

霍尔转速传感器在汽车防抱死装置 (ABS)中的应用带有微 型磁铁 的霍尔 传感器钢质

霍尔

若汽车在刹车时车轮被抱死，将产生危险。 用霍尔转速传感器来检测车轮的转动状态有助 于控制刹车力的大小。2013-7

目 录

一、课程设计目的与要求……………………………………….…………….…..2

二、元件介绍…………………………………………………………………….…....3 三、课程设计原理…………………………………………………………………...6

3.1霍尔效应………………………………………………………………………... 6 3.2测磁场的原理,载流长直螺线管内的磁感应强度 ……………………..8

四、课程设计内容………………………………………………………...………...10

4.1电路补偿调节……………………………………………………………...…..10 4.2失调电压调零 …………………………………………………………….…..10 4.3按图4-3接好信号处理电路……………………………………………......10 4.4按图4-4接好总测量电路……………………………………………….….11 4.5数据记录与处理……………………………………………………….……....12 4.6数据拟合..……………………………………………………………….…........14

五、成品展示……………………………………………………………………….....16

吉林建筑工程学院

电气与电子信息工程学院

传感器及检测技术课程设计报告

设计题目： 霍尔元件小车测速系统设计 专业班级： 电子信息科学与技术081班 学生姓名： 赵越 学 号： 10308105 指导教师： 王 超 吴鹤君 设计时间： 2011.12.12－2011.12.23 教师评语： 目 录 I 成绩 评阅教师 日期

1 绪 论 ................................................................... 1 1.1 设计任务 .............................................................. 1 1.2 方案分析论证

电动车无刷控制器电机线和霍尔线—接法

针对目前控制器普通版本和标准版本需要对相序给出常觃接法本公司智能自学习版本无需对相序 无刷电机为3相6拍控制因此3根霍尔状态对应3根电机线6种输出状态不同组合有36种接法其中有6种接法能让电机运转正常且这6种接法里有3种接法是正转另3种接法是反转。所以我们有必要掌握接线觃则。 一首先我们得让电机正常转起来通常是霍尔插头直接插上调整电机线。 以下给出6种觃律接法必定有1种能让电机运转正常 1》电机线蓝色对控制器蓝色 电机线绿色对控制器绿色 电机线黄色对控制器黄色 2》电机线蓝色对控制器蓝色 电机线绿色对控制器黄色 电机线黄色对控制器绿色 3》电机线黄色对控制器黄色 电机线蓝色对控制器绿色 电机线绿色对控制器蓝色 4》电机线绿色对控制器绿色 电机线蓝色对控制器黄色 电机线黄色对控制器蓝色 5》电机线蓝色对控制器黄色 电机线黄色对控制器绿色 电机线绿色对控制器蓝色 6》电机线黄色对控制器蓝色 电机线蓝色对控制器绿色 电机线绿色对控制器黄色 总结以上觃律我们可以编出一套顺口溜方便记忆 一般控制器是放在上方的电机是放在下方的我们可以这么记忆 1》颜色对颜色 2》蓝对蓝其它2色对调 3》黄

* * A3144 44E 3144E 霍尔传感器霍尔元件

A3144E霍尔元件44E OH44E 霍尔传感器霍尔开关集成电路应用霍尔效应原理，采用半导体集成技术制造的磁敏电路，它是由电压调整器、霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器，温度补偿电路和集电极开路的输出级组成的磁敏传感电路，其输入为磁感应强度，输出是一个数字电压讯号。

产品特点

体积小、灵敏度高、响应速度快、温度性能好、精确度高、可靠性高

典型应用

无触点开关、汽车点火器、刹车电路、位置、转速检测与控制、安全报警装置、纺织控制系统

极限参数（25℃）

电源电压V CC··························24V

输出反向击穿电压V ce···················50V

输出低电平电流I OL···················50mA

工作环境温度T A··············E档: -20～85℃，L档: -40～150℃

贮存温度范围T S ········-65～150 ℃

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H41双极锁存霍尔开关电路

产品特点

. 电源电压范围宽

. 可用市售的小磁环来驱动

. 无可动部件、可靠性高

. 尺寸小

. 抗环境应力

. 可直接同双极和MOS逻辑电路接口

典型应用

. 高灵敏的无触