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霍尔传感器在电动车中的应用及维护 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 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开展提出了更高更好的要求。机电一体化技术开展就是科技开展道路上的一个时代，这也是一种必然的开展趋势，为以后更高级更全面的技术开展提供了铺垫。 电动车是一种非常伟大的机电一体化的创造之一。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。它是一种平安、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应信息的电子器件，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平安向前行驶。 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度制之间。 转把与闸把的信号特征： 1．转把的形式、信号特征及其信号改制 电动车的转把有3根引线：分别是电源〔细红 +5V〕，地线〔细黑〕，转把调速信号线〔线形连续变化信号 细绿〕。 电动车上使用的转把有光电转把和霍耳转把两种，目前采用霍耳转把的电动车占绝大多数。霍耳转把的内部电路如图： 常见线性霍尔元件型号有AH3503 AH49E A3515 A3518 SS495 如AH3503线性霍尔电路由电压调整器，霍尔电压发生器，线性放大器和射极跟随器组成，其输入是磁感应强度，输出是和输入量成正比的电压。静态输出电压〔B=0GS〕是电源电压的一半左右。S磁极出现在霍尔传感器标记面时，将驱动输出高于零电平；N磁极将驱动输出低于零电平；瞬时和比例输出电压电平决定与器件最敏感面的磁通密度。提高电源电压可增加灵敏度。产品特点：体积小、准确度高、灵敏度高、线性好、温度稳定性好、可靠性高 霍耳转把输出电压的大小，取决于霍耳元件周围的磁场强度。转动转把，改变了霍耳元件周围的磁场强度，也就改变了霍耳转把的输出电压。 在电动车上使用的霍耳转把的信号有以下几种： 转把的种类 输出电压 正把/5V供电 反把／5V供电 单霍耳转把 1.1-4.2(最多) 4.2-1.1(少量) 单霍耳转把 2.6-3.7(极少) 单霍耳转把 单霍耳转把 双霍耳转把 0-5 5-0 光电转把 0-5(少量) 5-0 其中最常用的是以下两种信号的转把：1-4.2V〔俗称正把〕，4.2-1V〔俗称反把〕。两种信号的转把中，是1.0V～4.2V的转把占绝大多数。其它输出电压的转把，目前市场中存在很少，已成为事实中的非标产品，这种非标的转把在早期的电动车上使用比拟多。因此目前市场上通用的控制器绝大多数是识别1-4.2V转把信号的产品。当电动车的转把或控制器需要维修更换时，一旦遇到转把信号与控制器不匹配的情况时，这就需要对转把进展改制，使其输出信号能匹配控制器。 转把输出信号改制：将转把拆开，改变转把里面磁钢工作面的极性，就可以改变转把输出的电位。如果转把内有两个磁钢，分别将两个磁钢都转180°，再装好；如果转把内只有1个磁钢，将磁钢取出，反转180°后，装好转把，这样就改变了转把里面霍耳元件工作磁场的起始位置，从而实现了转把输出信号的改制。如图： 调速转把实物图 锁定转把的转把上加了一个机械开关按钮，可以在控制器的控制下作为模式转换按钮，用于1:1助力，电动，定速，故障自检的模式转换。 电动车刹把 转把信号是电动车电机旋转的驱动信号，刹信号是电机停顿转动的制动信号。电动车标准要求电动车在刹车制动时，控制器应能自动切断对电机的供电。因此电动车闸把上应该有闸把位置传感元件，在有捏刹车把动作时，将刹车信号传给控制器，控制器承受到刹车信号后，立即停顿对电机的供电。 电动车闸把的位置传感元件有机械式微动开关〔分机械常开和机械常闭两种〕和开关型霍耳感应元件〔分刹车低电位和刹车高电位两种〕两种。机械开关型有两条引线一条接负极另一条接断电线，适用于低电平刹车控制器。对于支持高电平刹车的控制器为一条接+12V，另一条接断电线。 霍耳型三条引出线分别：刹车线〔细蓝 +5V〕，负极〔细黑〕，剩余的一条为断电线。 常见单极性开关霍尔元件型号的型号有：AH41 AH3144 A314