《霍尔传感器应用》PPT课件.ppt

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。 Date1 霍尔特斯拉计（高斯计） 霍尔元件 Date2 霍尔高斯计（特斯拉计）的使用 霍尔元件 磁铁 Date3 霍尔传感器用于测量磁场强度 霍尔元件 测量铁心 气隙的B值 Date4 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。 S N 线性霍尔 磁铁 Date5 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。 Date6 霍尔转速传感器在汽车防抱死装置 （ABS）中的应用 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。 带有微 型磁铁 的霍尔 传感器 钢质 霍尔 Date7 霍尔转速表的其他安装方法 只要黑色金属旋转体的表面存在缺口或突 起，就可产生磁场强度的脉动，从而引起霍尔电 势的变化，产生转速信号。 霍尔元件 磁铁 Date8 霍尔式无触点汽车电子点火装置 采用霍尔式无 触点电子点火装置能 较好地克服汽车合金 触点点火时间不准确 、触点易烧坏、高速 时动力不足等缺点。 汽车点火线圈 高压输出 接头 12V低压电源 输入接头 Date9 霍尔式无触点汽车电子点火装置工作原理 采用霍尔式无触点电子点火装置无磨损、点火 时间准确、高速时动力足。 桑塔纳汽车霍尔式分电器示意图 1-触发器叶片 2-槽口 3-分电器转轴 4-永久磁铁 5-霍尔集成电路（PNP型霍尔IC） a）带缺口的触发器叶片 b）触发器叶片与永久磁铁及霍尔集成 电路之间的安装关系 c）叶片位置与点火正时的关系 Date10 霍尔式无触点汽车电子点火装置(续） 当叶片遮挡在霍尔IC面前时，PNP型霍尔IC的输出为低电平 ，晶体管功率开关处于导通状态，点火线圈低压侧有较大电流 通过，并以磁场能量的形式储存在点火线圈的铁心中。 汽车电子点火电路及波形 1点火开关 2达林顿晶体管功率开关 3点火线圈低压侧 4点火线圈铁心 5点火线圈高压侧 6分火头 7火花塞 a）电路 b）霍尔IC及点火线圈高压侧输出波形 当叶片槽口 转到霍尔IC面前 时，霍尔IC输出 跳变为高电平， 经反相变为低电 平，达林顿管截 止，切断点火线 圈的低压侧电流 。由于没有续流 元件，所以存储 在点火线圈铁心 中的磁场能量在 高压侧感应出 3050kV的高电压 。 Date11 汽车电子点火装置使用的 点火控制器、霍尔传感器及点火总成 磁铁 点火总成 Date12 霍尔式无刷电动机 霍尔式无刷电动机取消了换 向器和电刷，而采用霍尔元件来检 测转子和定子之间的相对位置，其 输出信号经放大、整形后触发电子 线路，从而控制电枢电流的换向， 维持电动机的正常运转。由于无刷 电动机不产生电火花及电刷磨损等 问题，所以它在录像机、CD唱机 、光驱等家用电器中得到越来越广 泛的应用。 普通直流电动机使用 的电刷和换向器 Date13 无刷电动机在电动自行车上的应用 电动自行车 可充电 电池组 无刷电动机 Date14 无刷电动机在电动自行车上的应用 无刷直流电动机 的外转子采用高性能 钕铁硼稀土永磁材料 ；三个霍尔位置传感 器产生六个状态编码 信号，控制逆变桥各 功率管通断，使三相 内定子线圈与外转子 之间产生连续转矩， 具有效率高、无火花 、可靠性强等特点。 Date15 电动自行车的无刷电动机及控制电路 去速度 控制器 利用 PWM 调速 Date16 光驱用的无刷电动机内部结构 Date17 霍尔式接近开关 当磁铁的有效磁极接 近、并达到动作距离时， 霍尔式接近开关动作。霍 尔接近开关一般还配一块 钕铁硼磁铁。 Date18 霍尔式接近开关 用霍尔IC也能完成接近开关的功能，但是它只能 用于铁磁材料的检测，并且还需要建立一个较强的闭 合磁场。 在右图中，当磁 铁随运动部件移动到距 霍尔接近开关几毫米时 ，霍尔IC的输出由高电 平变为低电平，经驱动 电路使继电器吸合或释 放，控制运动部件停止 移动（否则将撞坏霍尔 IC）起到限位的作用。 Date19 霍尔式接近开关用于 转速测量演示n= 60 f 4 (r/min) 软铁分流翼片 开关型霍尔IC T Date20 霍尔电流传感器 将被测电流的 导线穿过霍尔电流 传感器的检测孔。 当有电流通过导线 时，在导线周围将 产生磁场，磁力线 集中在铁心内，并 在铁心的缺口处穿 过霍尔元件，从而 产生与电流成正比 的霍尔电压。 Date21 霍尔电流传感器演示 铁心 线性霍尔IC EH=KH IB 所实现的多媒体界面： Date22 其他霍尔 电流传感器 Date23 其他霍尔电流 传感器（续） Date24 霍尔钳形电流表（交直流两用） 压舌 豁口 Date25 霍尔钳形电流表演示 直流200A量程 被测电流的 导线未放入 铁心时示值 为零 70.9A Date26 钳形表的环形铁 心可以张开， 导线由此穿过 霍尔钳形 电流表演示 霍尔钳形 电流表演示 霍尔钳形 电流表演示 70.9A Date27 霍尔钳形电流表的使用 被测电流的导线从此处穿入钳 形表的环形铁心 手指按下此处，将钳形表的 铁心张开 将被测电流导线逐根夹 到钳形表的环形铁心中 将空调电源的“三芯护套线” 夹到钳形表的环形铁心中，钳形 表的示值为多少？