基于EPS系統(tǒng)的環(huán)形磁鐵速度傳感

本文介紹并說明了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向（EPS）系統(tǒng)的操作，包括適當(dāng)功能的基本要求以及霍爾效應(yīng)開關(guān)和閂鎖中環(huán)形磁鐵的重要性。本文顯示了典型的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向（EPS）系統(tǒng)的基本部分。

圖1典型的EPS系統(tǒng)

正確控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向（EPS）系統(tǒng)需要來自轉(zhuǎn)向輸入軸的速度和方向信息。該控制通常將同時(shí)來自高分辨率速度信息和相當(dāng)粗略的位置信息。

雙多極環(huán)形磁體可與霍爾效應(yīng)雙輸出開關(guān)和鎖存器矩陣一起使用，以提供所有必需的信息。圖2顯示了具有交替的南極和北極的高分辨率外圈和交替的極點(diǎn)的低分辨率內(nèi)圈的磁體配置。

圖2雙分辨率環(huán)形磁鐵

為了確定旋轉(zhuǎn)磁體的方向，使用了單個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器IC，具有來自兩個(gè)單獨(dú)的雙極霍爾元件（A和B）的雙路輸出。（請(qǐng)參見圖3。）由于兩個(gè)霍爾元件在IC表面上相距一定距離，所以旋轉(zhuǎn)磁體產(chǎn)生的信號(hào)中存在相位滯后。

圖3具有雙輸出雙極霍爾效應(yīng)器件的環(huán)形磁鐵

在適當(dāng)?shù)拇艠O間距的情況下，所得的輸出信號(hào)（圖4中的元素A和元素B）是正交的，并且易于處理以提供兩種狀態(tài)的方向信息。本示例中使用的設(shè)備（雙輸出雙極開關(guān)）的元件間距為1.5 mm。最佳磁極間距在元素A中提供峰值信號(hào)，在元素B中提供零信號(hào)。此間距對(duì)應(yīng)的尺寸大約等于交變磁極之間的3.0 mm，或磁極周期為6 mm。

圖4 A1230的正交輸出

為了獲得絕對(duì)位置信息，必須從單獨(dú)的霍爾效應(yīng)鎖存?zhèn)鞲衅鱅C的輸出中生成一個(gè)狀態(tài)機(jī)。在雙元件器件的信號(hào)對(duì)中引起的相同相位延遲可以通過單獨(dú)的封裝中的器件通過適當(dāng)?shù)姆庋b放置而引起。如果將兩個(gè)器件封裝放置在與磁極周期相對(duì)應(yīng)的相對(duì)角度位置，則兩個(gè)IC的輸出將完全同相。但是，如果封裝間距為1.25×（T / 2），其中T為磁極周期，則輸出將為正交。在此周期的任何倍數(shù)上都適用，例如2.25×（T / 2），3.25×（T / 2）或4.25×（T / 2）。

為了生成提供級(jí)聯(lián)相位延遲的設(shè)備輸出矩陣，必須將每個(gè)設(shè)備放置在磁極周期的遞增小數(shù)倍處。例如，要獲得三個(gè)具有級(jí)聯(lián)輸出的設(shè)備，可以將設(shè)備＃1放置在任何位置，可以將設(shè)備＃2放置為設(shè)備＃1的1.33×（T / 2），而可以將設(shè)備＃3放置為1.67×（T / 2）從設(shè)備＃1。

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