霍尔位置传感器
阐述霍尔式曲轴位置传感器组成和工作原理
阐述霍尔式曲轴位置传感器组成和工作原理
霍尔式曲轴位置传感器是一种常用于检测发动机曲轴位置的传感器。
它由霍尔元件、磁铁和电路等组成。
1. 霍尔元件：霍尔元件是一种半导体器件，可以测量磁场的变化。
它通常由霍尔效应晶体管组成，能够将磁场强度转换成电压信号。
2. 磁铁：在曲轴上安装一个永磁体（通常是磁铁），它的位置与曲轴角度有关。
当曲轴旋转时，磁铁距离霍尔元件的距离也会发生变化。
3. 电路：传感器的电路通常由两个部分组成：放大电路和输出电路。
放大电路用于放大霍尔元件产生的微弱信号，使其能够被输出电路读取和处理。
输出电路则用于将检测到的曲轴位置转化成电压或数字信号输出给车辆控制系统。
工作原理：
当曲轴旋转时，磁铁会产生磁场，这个磁场的强度和方向变化会影响到附近的霍尔元件。
在霍尔元件中，由于霍尔效应的作用，会产生电荷分离，从而形成一个电压。
这个电压的大小和方向与磁场的强度和方向有关。
根据霍尔元件旁边磁场的变化，输出电路会将电压信号进行相应的处理，从而得到曲轴的准确位置信息。
这个信息可以用于引擎控制系统中的点火、燃油喷射等操作，以确保引擎正常运
行。
总结起来，霍尔式曲轴位置传感器通过测量曲轴旋转时在霍尔元件上产生的磁场变化，从而获得曲轴位置信息。
这种传感器具有快速、精确和可靠的特点，被广泛应用于汽车等领域中。
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理霍尔式曲轴位置传感器是一种常用的传感器，它可以测量发动机曲轴的位置和转速，是现代汽车电子控制系统中不可或缺的一部分。
本文将从工作原理、结构和应用等方面介绍霍尔式曲轴位置传感器。
一、工作原理霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应来测量曲轴位置和转速的。
霍尔效应是指当电流通过一定材料时，会在材料内产生磁场，当磁场与材料内的电子相互作用时，会产生电势差。
这种现象被称为霍尔效应。
霍尔式曲轴位置传感器由霍尔元件、磁铁和信号处理电路组成。
磁铁固定在曲轴上，当曲轴转动时，磁铁也会随之转动。
霍尔元件安装在发动机上，当磁铁靠近霍尔元件时，会产生电势差，信号处理电路会将这个电势差转换成数字信号，从而测量曲轴位置和转速。
二、结构霍尔式曲轴位置传感器的结构比较简单，主要由霍尔元件、磁铁和信号处理电路组成。
1. 霍尔元件霍尔元件是测量曲轴位置和转速的核心部件，它是一种半导体器件，可以将磁场转换成电势差。
霍尔元件通常由铁、硅和铝等材料组成，具有高灵敏度、高精度和高可靠性等特点。
2. 磁铁磁铁是固定在曲轴上的，它的作用是产生磁场，当磁场与霍尔元件相互作用时，会产生电势差。
磁铁通常由永磁体或电磁体组成，具有较强的磁性和稳定性。
3. 信号处理电路信号处理电路是将霍尔元件产生的电势差转换成数字信号的部件，它通常由运算放大器、比较器、滤波器和AD转换器等组成。
信号处理电路可以将电势差转换成数字信号，从而实现曲轴位置和转速的测量。
三、应用霍尔式曲轴位置传感器广泛应用于汽车电子控制系统中，主要用于测量发动机曲轴的位置和转速。
它可以实时监测发动机的运行状态，从而保证发动机的正常工作。
霍尔式曲轴位置传感器还可以应用于其他领域，如工业自动化、航空航天、医疗设备等。
它可以测量旋转物体的位置和转速，从而实现自动控制和监测。
四、总结霍尔式曲轴位置传感器是一种常用的传感器，它可以测量发动机曲轴的位置和转速，是现代汽车电子控制系统中不可或缺的一部分。
霍尔传感器 原理及应用
霍尔传感器原理及应用
霍尔传感器作为一种常用的传感器器件，其运作原理是基于霍尔效应。
霍尔效应是指当通过导体的电流在垂直于电流方向上施加一个磁场时，会在导体的侧边产生一种电势差。
具体而言，霍尔传感器中通常包含一片装有霍尔元件（霍尔晶体）的芯片。
当通过芯片中的引脚加上一定的电流时，霍尔元件内部产生一个与施加磁场相对应的电势差。
电势差的大小与施加磁场的强度成正比，方向则取决于磁场的方向。
根据霍尔传感器的工作原理，它可以用于检测磁场的强度和方向。
常见的应用包括磁力计、转速传感器、位置传感器等。
以下是一些常见的应用示例：
1. 磁力计：霍尔传感器可以测量磁场的强度，因此被广泛用于磁力计中，用来检测和测量物体的磁性。
2. 转速传感器：霍尔传感器也可以用于测量物体的转速。
通过将传感器安装在旋转物体附近，并将传感器上的电流引脚连接到适当的电路中，可以通过测量输出电势差的频率来计算旋转物体的转速。
3. 位置传感器：借助霍尔传感器，可以实现非接触式的位置检测。
例如，将传感器安装在机械设备上，用来检测设备的位置并实时监控运动状况。
4. 电流测量：霍尔传感器也可用作电流传感器。
通过将传感器
固定在电流导体附近，可以测量通过导体的电流，并将其转换为相应的电压信号。
总之，霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器器件，其应用广泛，可以用于测量磁场的强度和方向，实现转速测量、位置检测和电流测量等功能。
霍尔位移传感器实验报告误差分析
霍尔位移传感器实验报告误差分析
霍尔位移传感器是一种常用于测量线性位移的传感器，其测量原理是通过检测物体相对于传感器的磁场的变化来获得位移信息。
在进行实验时，需要考虑多种因素可能会导致误差。
以下是可能导致误差的因素及其分析：
1. 磁场干扰：由于霍尔位移传感器是通过检测磁场的变化来测量位移的，因此当周围环境存在其他磁场干扰时，就会导致测量误差。
在实验中，可以通过在实验环境内减少磁场干扰来改善测量的准确性。
2. 传感器位置偏移：如果传感器的位置偏移了，就会导致误差。
这些偏差可以在实验前进行校准来减小。
例如，在实验前可以将传感器的位置与物体固定，以确保传感器在测量期间不会发生位置移动。
3. 线性度误差：一些霍尔位移传感器可能存在线性度误差。
这意味着当被测量物体移动时，传感器输出的电压不是一个线性关系。
在实验中，可以通过使用校准曲线对传感器输出进行补偿来减少线性度误差。
4. 温度漂移：传感器的性能可能会随着环境温度变化而发生变化。
因此，在实验期间应该考虑温度的影响，并对传感器的输出进行温度校准。
总之，在进行霍尔位移传感器实验时，需要注意各种可能的误差来源，并尽可能减少它们的影响。
同时还需注意数据采集和数据分析过程中的误差来源，如采样率、采样时间等。
通过综合考虑以上因素，可以减小实验误差并提高测量的精度。
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理一、引言霍尔式曲轴位置传感器是一种用于测量发动机曲轴位置的传感器。
它可以通过检测磁场变化来确定曲轴的位置，从而帮助发动机控制系统实现更精确的喷油和点火时机控制。
本文将详细介绍霍尔式曲轴位置传感器的工作原理。
二、基本原理1. 磁场感应定律霍尔式曲轴位置传感器利用了磁场感应定律，即当一个导体在磁场中运动时，会在导体两端产生电势差。
这个电势差称为霍尔电压，它与磁场强度和导体速度成正比。
2. 霍尔效应霍尔效应是指当一个导体被放置在垂直于它运动方向的磁场中时，导体两端会产生电势差。
这个效应是由于磁场使得电子在导体内部偏转而产生的。
3. 曲轴位置检测原理发动机控制系统需要知道曲轴的精确位置才能正确地控制喷油和点火时机。
为了实现这个目标，可以在曲轴上安装一个或多个磁铁。
当曲轴旋转时，磁铁会产生磁场变化。
霍尔式曲轴位置传感器就是利用这个原理来检测曲轴位置的。
三、工作原理1. 传感器结构霍尔式曲轴位置传感器通常由一个霍尔元件、一个磁敏元件和一个信号处理电路组成。
其中霍尔元件用于检测磁场变化，磁敏元件用于产生磁场，信号处理电路则将检测到的信号转换为数字信号输出给发动机控制系统。
2. 磁场变化检测当曲轴旋转时，它上面的磁铁也会随之旋转，从而产生磁场变化。
这个变化会被磁敏元件检测到，并通过霍尔元件转换为电压信号。
这个电压信号的大小与曲轴位置有关。
3. 信号处理接下来，电压信号将被送入信号处理电路中进行处理。
这个过程包括放大、滤波和数字化等步骤。
最终，处理后的数字信号将被输出给发动机控制系统。
4. 曲轴位置计算发动机控制系统可以利用从霍尔式曲轴位置传感器接收到的数字信号来计算曲轴的位置。
这个计算过程通常需要使用一些数学模型和算法来实现。
四、应用范围霍尔式曲轴位置传感器广泛应用于汽车、摩托车和船舶等内燃机控制系统中。
它可以帮助发动机控制系统实现更精确的喷油和点火时机控制，从而提高发动机的燃油效率和性能。
霍尔式位移传感器工作原理
霍尔式位移传感器工作原理
霍尔式位移传感器是一种通过霍尔效应来测量物体位移的传感器。
霍尔效应是指当电流通过垂直于电流方向的导电材料时，在导电材料中会形成横向电场，从而产生一种横向电势差。
基于这个效应，霍尔式位移传感器利用霍尔元件感知物体的位移。
霍尔式位移传感器主要由霍尔元件、磁场源和信号处理电路组成。
磁场源通常使用稳定的磁体或永磁体，用以产生一个稳定、均匀的磁场。
霍尔元件是一种特殊的半导体器件，它根据物体位移的变化来感知磁场的变化，并生成相应的电压或电流信号。
当物体位移时，由于物体上有磁性材料，磁场源产生的磁场会受到物体位移的影响而发生变化。
当物体靠近霍尔元件时，磁场增强，霍尔元件感受到较高的磁场强度；当物体远离霍尔元件时，磁场减弱，霍尔元件感受到较低的磁场强度。
霍尔元件通过测量感知到的磁场强度变化，将其转换为与物体位移相关的电压或电流信号。
这个信号经过信号处理电路放大、滤波等处理后，输出一个与物体位移成比例的电信号。
因此，霍尔式位移传感器的工作原理即基于霍尔效应，通过感知物体位移对磁场的改变来实现位移的测量。
霍尔位移传感器工作原理
霍尔位移传感器工作原理
霍尔位移传感器的工作原理是基于霍尔效应。
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，这种现象被称为霍尔效应。
这个电位差称为霍尔电势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（洛伦兹力）的磁感应强度，d是薄片的厚度。
在霍尔位移传感器中，通常内置了非常高增益的运算放大器以放大霍尔效应产生的微小电势差。
根据整体需求，可能还会配合其他一些系统电路。
最终输出的信号可以是模拟信号或数字信号。
当被测物体接近霍尔元件时，根据霍尔效应原理，物体在磁场中会受到一个垂直于物体表面的作用力，从而引起霍尔元件输出电压的变化。
这个电压变化可以通过后续的放大和调理电路转换成可测量的电信号。
因此，通过测量这个电信号的大小，就可以确定被测物体的位置或者位移量。
总之，霍尔位移传感器利用霍尔效应实现非接触式位移测量，具有高精度、高分辨率、高可靠性、长寿命等优点，被广泛应用于各种自动化控制系统和工业生产过程中。
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理简介霍尔式曲轴位置传感器是一种常用的非接触式传感器，用于测量发动机曲轴的旋转位置信息。
本文将深入探讨霍尔式曲轴位置传感器的工作原理及其应用。
传感器的基本原理霍尔式曲轴位置传感器利用霍尔元件的磁敏特性来测量磁场的变化，从而确定曲轴的旋转位置。
其基本原理如下：1.霍尔元件霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，由霍尔片、电流源和输出端组成。
当霍尔片中通过的电流受到磁场的作用时，会在霍尔片两侧产生电势差，即霍尔电压。
这个电势差与磁场的强度和方向成正比，因此可以利用霍尔元件来测量磁场的变化。
2.磁场感知霍尔式曲轴位置传感器将一个或多个霍尔元件放置在曲轴附近，使其能够感知磁场的变化。
通常情况下，传感器会使用一个或多个磁极来产生磁场，曲轴上安装有一个或多个磁性标记，当曲轴旋转时，标记会经过霍尔元件，从而改变其感知到的磁场。
3.信号处理传感器会将从霍尔元件感知到的电势差转换为数字信号，通常使用模数转换器（ADC）来完成这一过程。
通过对电势差进行测量和转换，可以得到曲轴的旋转位置信息，例如相位、角度或转速。
传感器的工作过程霍尔式曲轴位置传感器的工作过程可以分为以下几个步骤：1.磁场感知传感器通过布置在曲轴附近的霍尔元件感知磁场的变化。
当曲轴上的磁性标记经过霍尔元件时，会改变其感知到的磁场，进而引起霍尔电压的变化。
2.电势差测量传感器将霍尔元件感知到的电势差转换为数字信号，以便进行后续的处理和分析。
通常情况下，传感器会内部集成模数转换器（ADC），用于将连续的电势差转换为离散的数字值。
3.数字信号处理传感器会对转换后的数字信号进行处理和分析，提取出曲轴的旋转位置信息。
这包括计算相位差、角度或转速等参数，以满足不同应用的需求。
4.输出结果传感器将提取出的曲轴旋转位置信息输出给控制系统或其他设备。
这些输出可以用于控制发动机的点火时机、燃油喷射等操作，以实现更精确的运行控制。
传感器的应用领域霍尔式曲轴位置传感器在汽车、电机等领域广泛应用。
霍尔传感器 用途
霍尔传感器用途霍尔传感器是一种基于霍尔效应原理制作的传感器。
它具有高精度、高灵敏度、低功耗、无接触式测量等优点，被广泛应用于工业自动化、车载电子、航空航天等领域。
本文将从以下几个方面介绍霍尔传感器的用途。
一、应用于电机控制领域1、转速测量：霍尔传感器可以测量电机转子的转速，当电机的转子通过传感器的磁场时，会产生一个脉冲信号，通过计算信号的频率就可以得出电机的转速。
2、位置检测：当电机的转子经过霍尔传感器时，会产生一个切割磁场的信号，通过对信号的计数和分析可以确定电机转子的位置。
这种技术被广泛应用于步进电机的控制领域。
3、电流检测：霍尔传感器可以检测电机的驱动电流，因为驱动电流通过芯片时会在周围产生一个磁场，这种磁场可以被霍尔传感器检测到。
二、应用于车载电子领域1、转向角度检测：霍尔传感器可以检测车辆方向盘的转动角度，并将其转化为电信号输出，以控制车辆行驶方向。
2、车速检测：通过测量车轮转速，可以得到车辆的行驶速度。
车轮上通常安装有磁铁，在轮子旋转时，霍尔传感器会收到这些磁铁产生的信号，从而测量车速。
三、应用于工业自动化领域1、物体检测：当铁磁性物体经过霍尔传感器时，会产生一个磁场干扰，从而可以检测物体的位置和大小。
2、磁场检测：霍尔传感器可以感应周围的磁场，这种技术被广泛应用于地磁测量、磁卡读取等领域。
3、液位检测：在垂直安装的液体容器中，可以通过在容器上下安装两个霍尔传感器，分别检测液体的上下边界，从而实现液位检测。
总之，霍尔传感器是一种高性能、多功能的传感器，被广泛应用于各种领域。
无论是控制、检测、测量还是定位，都可以通过使用霍尔传感器实现更加精确的效果，为各种工业自动化和电子设备提供更好的支持。
霍尔传感器分类
霍尔传感器分类
霍尔传感器可以分为以下几类：
1. 线性霍尔传感器：线性霍尔传感器是一种检测磁场强度和位置的传感器，可以用来测量磁场的变化，从而确定位置和速度。
2. 旋转霍尔传感器：旋转霍尔传感器也是一种磁场传感器，能够检测旋转物体的角度和速度，并且可以在恶劣的环境下进行工作。
3. 数字霍尔传感器：数字霍尔传感器能够将磁场信号转换为数字信号，可以实现高精度、高可靠性的磁场检测。
4. 恒温霍尔传感器：恒温霍尔传感器具有恒定的灵敏度和零点漂移，可用于高精度测量。
5. 电流霍尔传感器：电流霍尔传感器主要用于检测电流的大小和方向，具有快速反应、高精度和低功耗等特点。
6. 继电器霍尔传感器：继电器霍尔传感器具有高速响应和长寿命等特点，可用于控制电机、开关、灯光等。
7. 车道霍尔传感器：车道霍尔传感器是一种用于车辆导航和车道保持的传感器，能够检测车辆相对于车道的位置和方向。
Si721x 霍尔效应磁性位置传感器产品系列说明书
Si721x 场输出霍尔效应磁性位置传感器数据表Silicon Labs 提供的 Si7211/2/3/4/5/6/7 霍尔效应磁性传感器产品系列结合了斩波稳定型霍尔元件以及低噪声模拟放大器、13 位 AD 转换器。
模数转换后，磁场数据可以以模拟、脉冲宽度调制 (PWM)或单边缘渐进传输 (SENT)格式提供（视部件编号而定）。
借助 Silicon Labs 成熟的 CMOS 设计技术，Si721x 产品系列融入数字信号处理，为温度和失调漂移提供精密补偿。
与现有霍尔效应传感器相比，Si721x 产品系列具有行业领先的灵敏度和低噪声，使传感器能够在较大气隙和较小磁体条件下使用。
在最简单的情况下，Si721x 设备以 3 引脚 SOT23 或 TO92 形式封装，提供电源、接地和单输出引脚，该单输出引脚可用于输出对应模拟格式、PWM 或 SENT 格式的磁场信号。
Si721x 设备还提供 5 引脚 SOT23 和 8 引脚 DFN（即将推出）封装形式，除上述引脚外，其他引脚可以用于睡眠模式 (DIS) 或用于启动片上线圈内置自检 (BISTb) 功能。
应用特性：•高灵敏度霍尔效应传感器•与磁场相对应的低噪声输出•为温度和失调漂移提供补偿的集成数字信号处理•睡眠电流消耗低至 50 nA（典型值）•可配置灵敏度、输出极性和采样率•随温度变化，灵敏度漂移幅度 < ±3%•电源电压范围广•1.7 至 5.5 V•3.3 至 26.5 V•可配置输出选项•模拟•PWM•SENT•行业标准封装•表面安装式 SOT-23（3 引脚或 5 引脚）封装•TO92 封装•DFN 封装（即将推出）•消费、工业和汽车应用中的机械位置传感器•相机影像稳定、放大和自动聚焦•液位感应•控制旋钮和选择器开关DIS (Optional)VOUTVDD VDDTable of Contents1.Electrical Specifications (3)2.Functional Description (9)3.Analog Output (10)4.PWM Output Description (11)5.SENT Output (12)5.1 tSENT Status Nibble (12)5.2 SENT Data Nibbles (13)5.3 CRC Calculation (13)5.4 SENT Pause Pulse (13)5.5 SENT Frame Rate (13)5.6 BIST Activation During SENT Operation (13)6.Pin Description (14)7.Ordering Guide (16)8.Package Outline (18)8.1 SOT23 3-Pin Package (18)8.2 SOT23-5 5-Pin Package (20)8.3 TO92S 3-Pin Package (22)nd Patterns (23)9.1 SOT23 3-Pin PCB Land Pattern (23)9.2 SOT23-5 5-Pin PCB Land Pattern (24)10.Top Marking (25)10.1 SOT23 3-Pin Top Marking (25)10.2 SOT23-5 5-Pin Top Marking (26)10.3 TO92 Top Marking (26)11.Revision History (27)1.Electrical SpecificationsUnless otherwise specified, all min/max specifications apply over the recommended operating conditions.Table 1.1. Recommended Operating ConditionsTable 1.2. General Specification1Table 1.3. Output Pin SpecificationsTable 1.4. Magnetic SensorTable 1.5. Temperature CompensationTable 1.6. Thermal CharacteristicsTable 1.7. Absolute Maximum Ratings1Functional Description 2. Functional DescriptionThe Si7211/2/3/4/5/7 family of Hall Effect magnetic sensors digitize the component of the magnetic field in the z axis of the device (pos-itive field is defined as pointing into the device from the bottom). The digitized field is then converted to an output format of analog, PWM or SENT and presented on the output pin.Table 2.1. Part DescriptionRefer to the Magnetic Sensors Selector Guide for the two digit number after the die revision which gives more details about output, sampling frequency and other details.Data output is always unsigned. That is, half scale (V DD/2 for analog out parts, 50% duty cycle for PWM output parts and 2048 (0x800) for SENT output parts) corresponds to zero field.The parts are preconfigured for the magnetic field measurement range, idle time, temperature compensation and digital filtering and will wake into this mode when first powered. The specific configuration output type (open collector or push pull) are determined by the part number.Analog Output 3. Analog OutputFor the Si7211, the analog output is V DD/2 at zero field and goes from nearly zero at large negative field to nearly V DD at large positive field.B(mT)=(20.47or204.7)×(2×Vout Vdd−1)4- and 5-pin packages also have the option of a BISTb pin. When configured and detected low, the internal coil is turned on until the pin is detected high again. Each subsequent BISTb activation flips the polarity of the coil during BIST.For high voltage parts (Si7216), the output is ratiometric to an internally derived V DD of 5V (± 5%) so long as the input V DD is > 6 V.B(mT)=(20.47or204.7)×(2×Vout5−1)For V DD < 6 V the internally derived reference drops 1 V for each 1 V drop in V DD to the minimum recommended working voltage of 4.0 V.PWM Output Description 4. PWM Output DescriptionThe PWM output can be configured as open drain or push pull. High voltage parts can only be configured as open drain. The PWM duty cycle is factory configured and is normally set to in the range of 10 Hz to 1 KHz and is ±5%. See ordering guide for specific part num-bers..As each measurement completes, the next PWM cycle will be updated to reflect the last measurement result. The duty cycle varies from 0 to 100% where 50% duty cycle means zero field, 0 % duty cycle generally means maximum negative field (-20.47 mT or -204.7 mT) and 100% duty cycle generally means maximum positive field (+20.47 or +204.7 mT). The high portion of the PWM is output first so thatB(mT)=(20.47or204.7)×(2×Thigh−1)Thigh+TlowThe host processor should look for a variation in the magnetic field to determine the entire system is working properly.4- and 5-pin packages also have the option of a BISTb pin. When configured and detected low the internal coil is turned on until the pin is detected high again. Each subsequent BISTb activation flips the polarity of the coil during BIST.5. SENT OutputThe Si7213 and Si7215 output data in SENT (Single Edge Nibble transmission) format conforming to J2716 January 2010. All SENT output parts are configured as open collector.SENT protocol messages consist of:• A calibration/synchronization period consisting of 56 clock ticks• A status and serial communication 4-bit nibble• A sequence of up to six data nibbles• A one nibble checksum•Each nibble is 12 to 27 clock ticks•An optional delay pause pulseFigure 5.1. SENT Timing DiagramAs can be seen, each part of the sequence is determined by the timing between falling edges of the open drain sent output. First, a time of 56 clock ticks is produced so that the receiver can calibrate itself to the Si7213/5 speed. Then a total of 8 nibbles (4 bits per nibble) is produced. The edge to edge time of each nibble is 12 clock ticks for a data nibble of 0000b 13 ticks for a data value of 0001b and so on up to 27 ticks for a data value of 1111b.The nominal tick time has been standardized at 5 μsec (±5%) however this is configurable.5.1 tSENT Status NibbleIn the Si721x the four bit status nibble is defined as follows:•Bit 3 and Bit 2 always transmitted as zeroes (No serial message support)•Bit 1 and Bit 0•00 Normal; No error condition•01 Error condition•10 Positive field BIST active•11 Negative field BIST active5.2 SENT Data NibblesThe Si7213 and Si7215 are configurable to support a variety of options. The standard option follows J2716 A.3 where:For magnetic field, 3 nibbles are put together for a total 12 bit data word with values that can range from 0 to 4095. For magnetic field data, 2048 corresponds to zero field. The Si7213 can be configured for ± 20.47 mT full scale or ± 204.7 mT full scale. On the 20.47 mT full scale 1 LSB is 0.01 mT and on the 204.7 mT full scale 1 LSB is 0.1 mT.5.3 CRC CalculationThe CRC is calculated based on the 6 data nibble according to x4 +x3 + x2 + 1 with a seed value of 0101 as per the recommendations in J7216 section 5.4.2.2. The legacy CRC calculation is not supported.5.4 SENT Pause PulseThe Si7213 and Si7215 are configurable for a pause pulse that is 12 ticks low, 256 ticks wide. However, the standard offering is no pause pulse.5.5 SENT Frame RateFor the standard offering with no pause pulse, each message will be 154 to 270 ticks in length. At a tick time of 5 μsec this is 770 to 1350 μsec. This gives an average frame rate of approximately 1 msec for the standard tick time of 5 μsec. Conversion start is synchronized to the start of the synch pulse and is normally completed before the synch pulse completes so the data that is reported is the data obtained during the synch pulse time.5.6 BIST Activation During SENT OperationFor 3-pin packages BIST can be activated by holding the output pin low for the entire message.Once BIST is activated SENT messages resume 12 ticks after the SENT IO pin is detected high. Eight positive field BIST messages are followed by eight negative field BIST messages followed by a return to normal messages.The nominal magnetic field output of the on-chip generator varies with coil current. The coil current varies with the coil resistance and power supply voltage, so the nominal magnetic field output varies according to:Bout = BperVnom x VDDBperVnom is 1.6 mT/VThis can be used to calculate the expected magnetic field from the test coil for a given V DD. This is somewhat temperature dependent, so the actual measured field will vary according to the accuracy of the part as well as temperature. Generally, as the coil is turned on and off the measured variation in field should be within ±25% of expectation based on the calculated field generation.The host processor should look for a variation in the magnetic field output to determine the entire system is working properly.The 4- and 5-pin packages also have the option of a BISTb pin. When configured and detected low, the internal coil is turned on until the pin is detected high again. Each subsequent BISTb activation flips the polarity of the coil during BIST.6. Pin Description123TO-92, 3-PinFront ViewSOT-23, 5-PinTop ViewSOT-23, 3-Pin Top View Figure 6.1. Si721x Pin AssignmentsNote:The 3-pin option includes part numbers: Si7211/12/13/14/15/16.The SOT-23 5 pin option include part numbers: Si7217.Table 6.1. Si7211/12/13/14/15/16 (SOT23 3-pin Package)Table 6.2. Si7217 (SOT23 5-pin Package)Table 6.3. Si7211 (TO-92 Package)7. Ordering GuideSi721B F V Rxx Silicon Labs Magnetic Sensor Family Output TypeRevision Feature Set MinorTemperature GradePackageTape and Reel (Optional)See Selector Guide for breakdown of feature setV = SOT23, B = TO92, M = DFN8xFeature Set Major1, 6, 7 = Analog 2, 4 = PWM F = (0 to +70)I = (-40 to +125)3, 5 = SENTFigure 7.1. Si721x Part NumberingTable 7.1. Product Selection GuideAdditional InformationFor information on the below specifications of each OPN refer to the Magnetic Sensors Selector Guide:•Current consumption•Built in self test if applicableAll Si721x parts periodically measure the field and output the data in PWM, SENT, or analog format.The Si721x parts are factory configurable for:•The type of output analog, SENT, or PWM•The amount of digital filtering applied to the samples•The time between measurements•The output pin can be open drain or push pull (SENT and PWM parts)•Full scale can be programmed as 20mT or 200mT• A temperature compensation can be applied to the field data to adjust for the variation in field with temperature for common magnet typesNote: North pole of a magnet at the bottom of a SOT23 package, top of a DFN 8 package(coming soon), or front of a TO92 pack-age(coming soon) is defined as positive field.8. Package Outline 8.1 SOT23 3-Pin PackageTable 8.1. SOT23 3-Pin Package Dimensions8.2 SOT23-5 5-Pin PackageTable 8.2. SOT23-5 5-Pin Package Dimensions8.3 TO92S 3-Pin PackageTable 8.3. TO92S 3-Pin Package Dimensions9. Land Patterns9.1 SOT23 3-Pin PCB Land Pattern9.2 SOT23-5 5-Pin PCB Land Pattern10. Top Marking10.1 SOT23 3-Pin Top MarkingNote: TTTT is a manufacturing code.10.2 SOT23-5 5-Pin Top MarkingNote: TTTT is a manufacturing code.10.3 TO92 Top MarkingNote: TTTT is a manufacturing code. PPPP is 72xx.Revision History 11. Revision HistoryRevision 1.3May, 2020•Added EOL note for Si7214/15/16 in the Ordering Guide (200324717 End of Life Notification for High Voltage Si72xx Devices). Revision 1.2March, 2019•Removed all mention of AEC-Q100 qualification in product description and feature list.Revision 1.1October 11th, 2018•Added Si7211 TO92 part number.•Added details on Si7217 part number.•Added specifications for Si7217.Revision 1.0January 4, 2018•Updated power numbers to be consistent with production test limits.•Moved detailed ordering guide to a separate selection guide.•Updated detailed description to be clearer and more accurate.Revision 0.9June 30, 2017•Updated 1. Electrical Specifications.•Updated 7. Ordering Guide.•Minor typo corrections.Revision 0.1February 1, 2016•Initial release.Smart. Connected. Energy-Friendly.Products /productsQuality/qualitySupport and CommunitySilicon Laboratories Inc.400 West Cesar ChavezAustin, TX 78701USADisclaimerSilicon Labs intends to provide customers with the latest, accurate, and in-depth documentation of all peripherals and modules available for system and software implementers using or intending to use the Silicon Labs products. Characterization data, available modules and peripherals, memory sizes and memory addresses refer to each specific device, and "Typical" parameters provided can and do vary in different applications. Application examples described herein are for illustrative purposes only. Silicon Labs reserves the right to make changes without further notice to the product information, specifications, and descriptions herein, and does not give warranties as to the accuracy or completeness of the included information. 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霍尔式曲轴位置传感器工作原理
霍尔式曲轴位置传感器工作原理引言霍尔式曲轴位置传感器是一种常用于测量发动机曲轴位置的装置。
它通过检测磁场的变化来确定曲轴的位置，从而实现对发动机的精确控制。
本文将详细介绍霍尔式曲轴位置传感器的基本原理，包括霍尔效应、传感器结构、工作过程及其在发动机控制系统中的应用。
1. 霍尔效应霍尔效应是指当电流通过具有磁场时，垂直于电流方向的方向上会产生电压差。
这种现象是由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年首次发现并描述的。
在霍尔式曲轴位置传感器中，霍尔效应被利用来检测磁场变化，进而确定曲轴的位置。
2. 传感器结构霍尔式曲轴位置传感器通常由以下几个部分组成：2.1 磁铁磁铁通常安装在发动机转子上，并随着转子一起旋转。
磁铁会产生一个稳定且与转子运动相关联的磁场。
2.2 霍尔元件霍尔元件是传感器的核心部分，它由霍尔片和电路组成。
霍尔片是一种半导体材料，在其表面有多个引脚用于连接电路。
当霍尔片受到磁场的作用时，会产生一个与磁场强度相关的电压差。
2.3 信号处理电路信号处理电路用于放大、滤波和解码从霍尔元件获取的信号。
它将模拟信号转换为数字信号，并通过输出端口提供给发动机控制系统使用。
3. 工作过程下面将详细介绍霍尔式曲轴位置传感器的工作过程：3.1 磁场感知当发动机运转时，磁铁随着转子旋转，产生一个稳定且与转子运动相关联的磁场。
这个磁场会被传感器中的霍尔元件感知到。
3.2 霍尔效应测量当磁场作用于霍尔片时，霍尔片上会形成一个电势差。
这个电势差与磁场强度成正比，并且与磁场方向垂直。
通过测量电势差的大小，可以确定磁场的强度和方向，从而得知曲轴的位置。
3.3 信号处理从霍尔元件获取到的模拟信号会经过信号处理电路进行放大、滤波和解码。
放大可以增强信号的幅度，使其更容易被检测和解码。
滤波可以去除噪声和干扰，提高信号的可靠性。
解码将模拟信号转换为数字信号，并输出给发动机控制系统使用。
4. 应用霍尔式曲轴位置传感器在发动机控制系统中起着至关重要的作用。
霍尔位置传感器原理
霍尔位置传感器原理
霍尔位置传感器是一种基于霍尔效应的传感器，使用霍尔元件来测量物体的位置。
霍尔效应是指当一条电流通过一个载流子浓度差异的半导体材料时，会产生一种横向电场，从而对电子的运动轨迹产生偏转。
霍尔位置传感器的原理是基于这种效应。
它由一个半导体材料制成，通常是硅。
材料被分成三个部分：霍尔单元，电场感应器和检测电路。
霍尔单元是一个特殊的结构，通常是一个矩形的平面，有两个端口，一个用于施加电流，另一个用于测量霍尔电压。
当施加电流通过霍尔单元时，载流子开始在材料中运动。
由于两端的载流子浓度不同，产生了一个横向电场，使载流子的运动轨迹偏转。
这个偏转的程度与载流子浓度差异的大小成正比。
电场感应器是用来测量横向电场的部分。
它通常是一个电势探测器，可以测量霍尔电压的大小。
霍尔电压的大小与载流子的运动轨迹偏转程度成正比，因此可以通过测量霍尔电压来确定物体的位置。
检测电路是用来转换霍尔电压为数字信号的部分。
它通常由运算放大器、模数转换器和数字处理器组成。
运算放大器将霍尔电压放大，并调整为适合模数转换器的范围。
模数转换器将放大后的信号转换为数字信号，然后通过数字处理器进行进一步处理和分析。
通过以上原理，霍尔位置传感器可以精确地测量物体的位置。
它具有灵敏度高、精度高、响应速度快等优点，被广泛应用于自动化控制、机器人技术、汽车工业等领域。
霍尔式曲轴位置传感器工作原理
霍尔式曲轴位置传感器工作原理一、引言霍尔式曲轴位置传感器是一种常用的汽车发动机控制系统中的传感器，它能够准确测量曲轴的转速和位置信息，并将这些信息传递给ECU （发动机控制单元），从而实现对发动机的精确控制。
本文将详细介绍霍尔式曲轴位置传感器的工作原理。
二、霍尔效应为了理解霍尔式曲轴位置传感器的工作原理，我们首先需要了解霍尔效应。
霍尔效应是指当一个电流通过一块导体时，在导体内部会产生电场，如果在导体两侧施加一个垂直于电场方向的磁场，那么就会在导体两侧产生一个电势差，这个现象就叫做霍尔效应。
三、霍尔元件霍尔元件是利用霍尔效应测量磁场强度和方向的一种半导体元件。
它通常由三个部分组成：P型半导体、N型半导体和中间夹层。
当一个电流通过P型半导体时，在P型半导体中形成了一个正电荷区域；同样地，当一个电流通过N型半导体时，在N型半导体中形成了一个负电荷区域。
当这两个区域接触时，它们会形成一个电势差，这个电势差就是霍尔电压。
四、霍尔式曲轴位置传感器的构造霍尔式曲轴位置传感器通常由霍尔元件、磁铁和信号调制电路组成。
其中，磁铁被安装在曲轴上，而霍尔元件则被安装在发动机上的一个支架上。
当曲轴转动时，磁铁也会随之转动，并在霍尔元件的旁边产生一个磁场。
这个磁场会影响到霍尔元件内部的电流流向和大小，从而产生一个电势差。
信号调制电路会将这个电势差转换为数字信号，并将其发送给ECU。
五、工作原理当发动机启动时，ECU会向霍尔式曲轴位置传感器发送一个起始脉冲信号。
随后，在每个曲轴旋转周期的开始和结束时，ECU都会发送一系列脉冲信号给传感器。
这些脉冲信号包含了关于曲轴当前位置和速度的信息。
当磁铁靠近霍尔元件时，霍尔元件内部的电流流向会发生变化，并产生一个电势差。
信号调制电路会将这个电势差转换为数字信号，并将其发送给ECU。
ECU通过分析这些数字信号，就能够确定曲轴的当前位置和速度信息。
六、总结霍尔式曲轴位置传感器是一种常用的汽车发动机控制系统中的传感器，它能够准确测量曲轴的转速和位置信息，并将这些信息传递给ECU，从而实现对发动机的精确控制。
霍尔式位置传感器的原理及应用
霍尔式位置传感器的原理及应用1. 引言霍尔式位置传感器是一种常用的非接触式传感器，通过测量磁场的变化来确定物体的位置。
它具有高精度、高灵敏度、快速响应和长寿命等特点，广泛应用于汽车、航空航天、工业自动化等领域。
本文将详细介绍霍尔式位置传感器的原理及其在不同领域的应用。
2. 霍尔效应原理霍尔效应是指当电流通过一块导电材料时，如果将它放置在一个磁场中，就会在该导电材料的两侧产生一种垂直于电流方向和磁场方向的电压。
这种现象称为霍尔效应，而利用霍尔效应制作的传感器就是霍尔式位置传感器。
3. 霍尔式位置传感器的工作原理霍尔式位置传感器的工作原理可以简要描述为：该传感器内部包含一个霍尔元件，当物体经过该元件时，物体的磁场会影响元件的霍尔效应，从而产生电压信号。
传感器通过测量这个电压信号的大小和方向来确定物体的位置。
4. 霍尔式位置传感器的类型霍尔式位置传感器根据原理和工作方式的不同，可以分为以下几种类型：•磁通量传感器：通过测量磁通量的变化来确定物体的位置。
•角度传感器：通过测量物体的角度来确定物体的位置。
•线性传感器：通过测量物体的线性位移来确定物体的位置。
•转速传感器：通过测量物体的转速来确定物体的位置。
5. 霍尔式位置传感器的应用领域5.1 汽车行业在汽车行业中，霍尔式位置传感器被广泛应用于发动机控制、刹车系统、转向系统和车身稳定性控制等方面。
例如，发动机控制系统中的凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器就是基于霍尔效应工作的传感器。
5.2 航空航天工业在航空航天工业中，霍尔式位置传感器被用于航空发动机控制、飞机航位姿测量、舵面控制等领域。
例如，在航空发动机控制系统中，霍尔式位置传感器可以用于测量喷气式发动机喷口的位置和姿态。
5.3 工业自动化在工业自动化领域中，霍尔式位置传感器广泛应用于机械手臂的姿态测量、物体的定位和轨道的监测等方面。
例如，在机械手臂的姿态测量中，霍尔式位置传感器可以通过测量关节的角度来确定机械手臂的姿态。
霍尔传感器
概述霍尔传感器是利用磁性作用力将物体位置信息反馈到控制器上的一种组件。
它主要用于工业设备、汽车和通信行业，可以准确定位目标物并跟踪其运动轨迹。
霍尔传感器工作原理科迎法电气制造的霍尔传感器是一种利用线圈感应位置信号的传感器，它可以将磁场强度转换成电压或电流。
霍尔传感器通常分为两大类：一类是基于磁场原理的，另一类是基于电感原理的。
这两种类型的传感器都使用了一个电阻片来测量磁场强度。
根据研究人员对不同种类的霍尔传感器工作机理进行的分析表明，尽管这些霍尔传感器在性能上存在着差异，但是它们仍然具有一些共同点，包括稳定性、线性度和重复性等优点。
霍尔传感器的用途科迎法定制生产的汽车霍尔传感器主要用于测量电流或电压，它是一种非常重要的位置信号探测器。
霍尔传感器具有独特的优点和用途，因此在电子设备中得到了广泛使用。
霍尔传感器可以精确地检测到设备中微小的电流变化，从而使工程师能够准确了解系统运行状态。
此外，霍尔传感器还具有很强的抗干扰能力，这使得它们成为实现数字化控制系统所必需的。
许多设备都需要精确地测量电流或电压来控制其运动状态。
例如汽车上的发动机开关、电动牙刷控制器等，这些产品必须能够准确地知道何时充电、何时开动以及何时停止工作。
而要做到这点，就要求霍尔传感器具备良好的性能。
霍尔传感器应用场景霍尔传感器广泛应用于位置监控和控制领域，如车辆导航、机器运行状态检测等。
随着技术的不断进步，它的应用范围也在不断扩大。
目前,霍尔开关已经成为市面上使用最广泛的位置信息采集设备之一。
霍尔开关通常采用无线方式对信号进行传输，因此可以方便地集成到控制系统中，实现远程监控。
此外，霍尔开关还可以用于环境监测和空气质量检测等方面。
对于工厂车间的安全生产，霍尔开关是一种必不可少的工具；对于运输过程的安全保障，霍尔开关则是必备设备。
霍尔传感器作为一种非常重要的工业自动化控制设备,在不同场合下有着不同的作用:霍尔传感器用来测量压力、温度、流量或其它物理量,以及相关参数(比如电压值)的变化趋势,并将其转换为模拟信号输出给计算机。
电机上霍尔传感器的作用
电机上霍尔传感器的作用
电机上霍尔传感器的作用是检测电机绕组相位位置信息并转换为电信号，然后驱动器读取霍尔元件的输出端电平信号，得到转子的位置信息。
逻辑开关根据电机的转子位置信息完成正确的换向，给电机对应绕组通以电流，形成气隙旋转磁场使电机不停地运转。
因此，霍尔传感器在电机中主要用于识别电机定、转子之间相对位置，实现电机的电子换相。
霍尔传感器在电机中还起到检测电机转速并反馈信号的作用。
在电机轴承的某个部分加入磁铁，磁铁与霍尔传感器靠近时会产生低电平信号，电机驱动根据低电平的数量确定电机的转速。
此外，霍尔传感器通常与编码器一起使用，共同监测电机转子的位置和速度。
由于霍尔传感器可以探测物理量的多样性，因此在工业自动化、航空航天、机器人等领域得到了广泛应用。
请注意，以上信息可能并不包括电机上霍尔传感器所有的作用。
建议查阅电机制造或霍尔传感器应用领域的专业书籍和资料，以获取更全面和准确的信息。
霍尔效应曲轴位置传感器工作原理
霍尔效应曲轴位置传感器工作原理
霍尔效应曲轴位置传感器是一种常用的非接触式传感器，其工作原理基于霍尔效应。
本文将详细介绍霍尔效应曲轴位置传感器的工作原理。
霍尔效应是指在一定条件下，在磁场中运动自由电子会受到洛仑兹力的作用，使其沿
着磁场方向分布不均匀，形成电荷分布。
当有电流通过时，电子的堆积和移动会产生电势差，在垂直于电流方向的平面上形成一个电场。
由于这个电场的存在，将会存在一个横向
于电流方向和磁场方向的电压差，这种现象称为霍尔效应。
利用霍尔效应可以制作出一种可靠的曲轴位置传感器。
该传感器由磁环、霍尔元件、
电路板等组成。
当曲轴位置发生变化时，由于发动机上的凸轮等部件在曲轴的转动下向外
突出，这些部件与磁环的极边之间会产生磁场强度的变化，这个变化会被霍尔元件所感受，转换为电信号，并通过电路板传递给计算机，计算机进行处理后输出相关的数据。
具体来说，当曲轴位置发生变化时，电荷分布也随之发生变化。
这个变化会被转化为
霍尔元件中产生的电势差，这个电势差会被电路板所测量和分析，转换为曲轴位置的具体
数值。
整个工作过程不需要物理接触，同时由于采用了磁场作为信号源，使得传感器具有
良好的环境适应性和耐灰耐污性能。
霍尔效应曲轴位置传感器具有精度高、工作可靠、误差小、成本低等优点，因此被广
泛应用于汽车、航空航天、化工等行业的发动机、液压系统等设备中，确保其正常运行和
安全性。
霍尔位置传感器工作原理
霍尔位置传感器工作原理
霍尔位置传感器是一种检测磁场变化的传感器，它可测量旋转角度、
位置、速度和方向等参数。
其工作原理基于霍尔效应，即当导体被放
置在磁场中时，将产生电荷分离，从而产生电势差。
这一原理可被用
于制作霍尔位置传感器来测量磁场强度和方向。
由于霍尔位置传感器需要感应磁场，因此一般需要通过配合磁体或者
其他磁性材料来使用。
当传感器感应到磁场变化后，它会产生电压，
这个电压可以被测量并用于计算磁场的强度和方向。
传统的霍尔位置传感器通常由一个霍尔元件、电流源和电压输出系统
组成。
通过把电流注入到霍尔元件中，产生横向电场，从而测量垂直
于电流和磁场的电势差。
这个电势差不仅是磁场强度的函数，还可以
用来确定垂直于磁场方向的运动方向和大小，从而实现测量角度、位
置和速度等参数。
近年来，随着电子技术的发展，霍尔位置传感器得到了广泛应用。
除
了在检测物体的位置和角度方面，它还被应用于有源磁悬浮技术、电
动汽车电机控制、舵机控制等领域。
随着技术的不断进步，霍尔位置
传感器将更广泛地应用于更多的领域，为人们带来更多的方便和效益。
霍尔位置传感—弯曲法测弹性模量的实验心得及体会
霍尔位置传感—弯曲法测弹性模量的实验心得及体会霍尔位置传感—弯曲法测弹性模量的实验报告
心得及体会；
1、霍耳位置传感器测量位移的原理和优点是将一个微小位移量转换成了一个电学量，可直接读出。
2、本实验中考虑过霍耳片移动的距离就是钢片弯曲下降的位移，思考该实验装置的有何缺陷。
霍耳片到铜杠杆支点的距离和铜刀在杠杆上的固定点的距离必须相等，霍耳片移动的距离就是钢片弯曲下降的位移，否则会产生误差。
3、本实验中，磁铁盒的中心磁感应强度为零，利用逐差法处理本实验数据时，调节中一定得使霍耳传感器处于该中心方可进行测量吗？不一定。
因为数据处理采用的方法是逐差法，起点读数。
4、利用实验数据，采用作图法求杨氏模量时，z与M呈线性关系。
实验数据列，z与M的关系表如下：以M为横坐标，Z为纵坐标作图，为一直线。
在直线两端分别取点A和B，根据其坐标值计算直线斜率k，将各参数和kE。
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电子控制单元控制喷油和点火时，都有一定的提前角，因此需要知道活塞接近上止点的位置。切诺基吉普车在每组信号输入ECU时，可以知道有两个气缸的活塞即将到达上止点位置。 例如，在四缸发动机控制系统中，利用一组信号，ECU可知气缸1、4活塞接近上止点；利用另一组信号可知气缸2、3活塞接近上止点。在六缸发动机控制系统中。利用一组信号，可知气缸1与6、2与5、3与4活塞接近上止点。由于第4个齿缺产生的脉冲下降沿对应于压缩上止点前4。(BTDC4。)，因此第1个齿缺产生的脉冲信号下降沿对应于压缩上止点前64。(BT-DC64。)，如图2-32所示。当气缸1、4对应的第1个脉冲下降沿到来时，ECU即可知道此时气缸1、4活塞位于压缩上止点前64。(BTDC64。)，从而便可控制喷油提前角和点火提前角。但是，仅有曲轴转角信号，ECU还不能确定是哪一个缸位于压缩行程，哪一个缸位于排气行程，为此还需要一个气缸判别信号(即需要一只凸轮轴位置传感器)。
利用凸轮轴位置传感器对两个气缸的位置判定作为参考点，即可按照四缸发动机1—3—4—2(六缸发动机l一5—3—6—2—4)的工作顺序，对各个气缸进行提前喷油与提前点火控制。
(4)红旗CA7720E型轿车差动霍尔式曲轴位置传感器
红旗CA7220E型轿车CA488．3型发动机上装备的SIMOS4S3型电子控制燃油喷射系统采用的差动霍尔式曲轴位置传感器由信号转子与信号发生器组成。信号转子为齿盘式，安装在变速器壳体前端，它与捷达AT、GTX型轿车用磁感应式曲轴位置传感器转子相似，在其圆周上均匀间隔地制作有58个凸齿、 57个小齿缺和一个大齿缺。大齿缺输出基准信号，对应于发动机气缸1或气缸4压缩上止点前一定角度。大齿缺所占的弧度相当于两个凸齿和三个小齿缺所占的弧度。因为信号转子随曲轴一同旋转，曲轴旋转一圈(360。)，信号转子也旋转一圈(360。)，所以信号转子圆周上的凸齿和齿缺所占的曲轴转角为 360。，每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3。(58×3。+57×3。=345。)，大齿缺所占的曲轴转角为15。(2×3。+3×3。= 15。)，信号波形如图2-33a所示。
2．5L四缸电子控制发动机的飞上制有8个齿缺，如图2-31a所示。8个齿缺分成两组，每4个齿缺为一组，两组之间相隔角度为180。，同一组中相邻两个齿缺之间间隔角度为20。。4．0L六缸电子控制发动机的飞轮上制有12个齿缺，如图2．3lb所示。12个齿缺分成三组，每4个齿缺为一组，相邻两组之间相隔角度为120。，同一组中相邻两个齿缺之间间隔角度也为20。
当叶片进入气隙时，霍尔集成电路中的磁场被叶片旁路，霍尔电压UH为零，集成电路输出级的晶体管截止，传感器输出的信号电压U0为高电平(实测表明：当电源电压Ucc=14．4V时，信号电压U0=9．8 V；当电源电压Ucc=5V时，信号电压U0=4．8 V)。
(2)捷达、桑塔纳轿车霍尔式凸轮轴位置传感器
(1)霍尔式传感器的结构与工作原理
霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器及其他形式的霍尔式传感器都是根据霍尔效应制成的传感器。
1)霍尔效应：霍尔效应(Hall Effect)是美国约翰?霍普金斯大学物理学家霍尔博士(Dr．E．H．Hall)于1879年首先发现的。他发现把一个通有电流I的长方体形白金导体垂直于磁力线放入磁感应强度为B的磁场中时(见图2-27)，在白金导体的两个横向侧面上就会产生一个垂直于电流方向和磁场方向的电压UH，当取消磁场时，电压立即消失。该电压后来称为霍尔电压，UH与通过白金导体的电流I和磁感应强度B成正比，即(见下页）
如果发动机产生了爆燃，电子控制单元还能根据爆燃传感器输入的信号判别出是哪一个缸产生了爆燃，从而减小点火提前角，以便消除爆燃。
编辑本段
差动霍尔式曲轴位置传感器
切诺基(Cherokee)吉普车与红旗CA7220E型轿车采用了差动霍尔式曲轴位置传感器，其凸轮轴位置传感器均为普通霍尔式传感器。
器的信号转
(2)切诺基吉普车差动霍尔式曲轴位置传感器
1)结构特点：切诺基吉普车2．5L(四缸)、4．0L(六缸)电子控制燃油喷射式发动机采用了差动霍尔电路的霍尔式曲轴位置传感器。它安装在变速器壳体上。该传感器向ECu提供发动机转速与曲轴位置(转角)信号，作为计算喷油时刻和点火时刻的重要依据之一。
2)霍尔式传感器基本结构：霍尔式传感器主要由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片(磁轭)与永久磁铁等组成。触发叶轮安装在转子轴上，叶轮上制有叶片(在霍尔式点火系统中，叶片数与发动机气缸数相等)。当触发叶轮随转子轴一同转动时，叶片便在霍尔集成电路与永久磁铁之间转动。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。
利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，利用霍尔元件制成的传感器称为霍尔式传感器。利用霍尔效应不仅可以通过接通和切断磁场来检测电压，而且可以检测导线中流过的电流，因为导线周围的磁场强弱与流过导线的电流成正比关系。20世纪80年代以来，汽车上应用的霍尔式传感器与日剧增，主要原因在于霍尔式传感器有两个突出优点：一是输出电压信号近似于方波信号；二是输出电压高低与被测物体的转速无关。霍尔式传感器与磁感应式传感器不同的是需要外加电源。
2)工作情况：当脉冲环上的叶片进入信号发生器时，传感器输出高电平(5V)；当脉冲环上的叶片离开信号发生器时，传感器输出低电平(0V)。分电器轴转一圈，传感器输出一个高电平和一个低电平，高、低电平各占180。分电器轴转角(分别相当于360。曲轴转角)。同步信号的波形如图2-32所示。
当脉冲环的叶片前沿进入信号发生器、传感器输出高电平(5V)时，对于四缸发动机，表示气缸1、4活塞即将到达上止点，其中气缸1活塞位于压缩行程，气缸4活塞位于排气行程；对于六缸发动机，表示气缸3、4活塞即将到达上止点，其中气缸4活塞位于压缩行程，气缸3活塞位于排气行程。
(1)差动霍尔式传感器结构特点
差动霍尔式传感器又称为双霍尔式传感器，其结构与磁感应式传感器相似，如图2-30a所示。它由带凸齿的信号转子和霍尔信号发生器组成。差动霍尔式传感器的工作原理与普通霍尔式传感器相同。根据霍尔式传感器的工作原理。当发动机飞轮上的齿缺与凸齿转过差动霍尔电路的两个探头时，齿缺或凸齿与霍尔探头之间的气隙就会发生变化，磁通量随之变化，在传感器的霍尔元件中就会产生交变电压信号，如图2-30b所示。其输出电压由两个霍尔信号电压叠加而成。因为输出信号为叠加信号，所以转子凸齿与信号发生器之间的气隙可以增大到(1±0．5)mm(普通霍尔式传感器仅为0．2～0．4mm)，因而便可将信号转子制成像磁感应式传感器转子一样的齿盘式结构，其突出优点是信号转子便于安装。在汽车上，一般将凸齿转子装在发动机曲轴上或将发动机飞轮作为传感子。
3)霍尔式传感器工作原理：当传感器轴转动时，触发叶轮的叶片便从霍尔集成电路与永久磁铁之间的气隙中转过：当叶片离开气隙时，永久磁铁的磁通便经霍尔集成电路和导磁钢片构成回路，此时霍尔元件产生电压(UH=1．9～2．0V)，霍尔集成电路输出级的晶体管导通，传感器输出的信号电压U0为低电平(实测表明：当电源电压Ucc=14．4V或5V时，信号电压U0=0．1～0．3 V)。
该传感器接线插座上有三个引线端子，端子1为传感器电源正极端子，与控制单元端子62连接：端子2为传感器信号输出端子，与控制单元端子76连接：端子3为传感器电源负极端子，与控制单元端子67连接。
2)工作情况：由霍尔式传感器工作原理可知，当隔板(叶片)进入气隙(即在气隙内)时，霍尔元件不产生电压，传感器输出高电平(5V)信号；当隔板(叶片)离开气隙(即窗口进入气隙)时，霍尔元件产生电压。传感器输出低电平信号(0．1V)。凸轮轴位置传感器输出的信号电压与曲轴位置传感器输出的信号电压之间的关系如图2-29所示。发动机曲轴每转两圈(720。)，霍尔式传感器信号转子就转过一圈(360。)，对应产生一个低电平信号和一个高电平信号，其中低电平信号对应于气缸1压缩上止点前一定角度。
1)结构特点：捷达AT和GTx、桑塔纳2000GSi型轿车采用的霍尔式凸轮轴位置传感器安装在发动机进气凸轮轴的一端，结构如图2-28所示。它主要由霍尔信号发生器和信号转子组成。信号转子又称为触发叶轮，安装在进气凸轮轴上，．用定位螺栓和座圈定位固定。信号转子的隔板又称为叶片，在隔板上制有一个窗口，窗口对应产生的信号为低电平信号，隔板(叶片)对应产生的信号为高电平信号。霍尔式信号发生器主要由霍尔集成电路、永久磁铁和导磁钢片等组成。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。霍尔元件用硅半导体材料制成，与永久磁铁之间留有0．2～0．4mm的间隙，当信号转子随进气凸轮轴一同转动时，隔板和窗口便从霍尔集成电路与永久磁铁之间的气隙中转过。
当脉冲环的叶片后沿进入信号发生器、传感器输出低电平(0V)时，对于四缸发动机，表示即将到达上止点的仍然是气缸1、4活塞，其中气缸4活塞位于压缩行程，气缸1活塞位于排气行程；对于六缸发动机，表示气缸3活塞位于压缩行程，气缸4活塞位于排气行程。
利用凸轮轴位置传感器判别出是哪一个气缸即将到达排气上止点之后，ECU根据曲轴位置传感器信号，即可控制喷油提前角和点火提前角。设某一时刻的喷油提前角为上止点前64。(BTI)C64。)，当凸轮轴位置传感器脉冲环的叶片进入信号发生器、传感器输出高电平(5V)时，ECU判定四缸发动机的气缸4活塞位于排气行程(六缸发动机的气缸3活塞位于排气行程)，此时ECU在接收到曲轴位置传感器(CPS)第一个脉冲信号的下降沿(BTDC64。)时，向喷油器发出喷油信号，从而实现提前64。喷油。在凸轮轴位置传感器输出高电平(5V))时，ECU还判定四缸发动机的气缸1活塞(六缸发动机气缸4活塞)位于压缩行程，此时ECU根据曲轴位置传感器CPS信号和点火提前角计算值，在活塞运行到上止点前点火提前角度时，向点火控制器发出点火指令，控制火花塞点火，实现点火提前。