霍尔式传感器在电动车上的应用
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霍尔式传感器在电动车上的应用
黄瑕
（苏州工业职业技术学院江苏苏州２１５１０４）
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霍尔式传感器的制造技术发展很快，集成式霍尔式传蓐器也品种繁多，应用日益广泛。兢霍尔传感器在电动车上的应用展开讨论．
霍尔式传感器；电动车
中田分类号：ＴＰ２文献标识码：＾文章编号：１６７１－－７５９７（２０１０）０８２０１４６一们
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霍尔式传感器是一种基于半导体霍尔效应的磁传感器，具有结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽、盐雾等的污染或腐蚀。按照功能分为霍尔线性器件和霍尔开关器件。目前已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，在我们日常生活中得到广泛的应用．比如电动车控制电路中大量用到霍尔式传感器．
１一尔式传感■在电动车上的应用
常见的电动车控制系统主要包括转子位置检测电路、测速电路、调速电路、＾ＩＯＳＦＥＴ全桥电路、限流电路等。霍尔式传感器在电动车上的应用主要有控制作用和检测作用．如图１是其在电动车上的应用框图。
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无刷电动机
图１霍尔传感器在电动车上的应用框图
１．１霍尔式无尉直流电动机
目前电动车市场上主要采用高性能钕铁硼稀土永磁无刷电机，由电动机本体、转子位置检测器和电子开关电路三部分组成。无刷电动机内部在定子适当位置放置三个霍尔位置传感器，用以检测转子磁钢的位置。将位置信号转换成电信号，产生六个状态编码，控制逆变桥各功率管通断。使电动机定子绕组中的电流随着转子位置的变化按次序换相。如图２所示。当电机转动起来，控制中心根据驱动器设定的速度及加减速率命令与霍尔信号变化的速度加以对比，从而决定下一组定子绕组供电电路的通断，以及通断时间长短．
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图２三相直流电机工作原理图
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１．２霍尔式控速手柄
电动车的速度调节采用非接触型霍尔效应调速器。如图３所示，霍尔了磁钢板与霍尔器件之间的距离，使霍尔器件接受的磁场强度发生了变化，从而改变了输出信号的强度。通过导线将信号传送绘控制电路的误差１一磁钢板２一霍尔器件３一手柄芯４一手柄转套
图３磁敏式控速手柄
１．３霍尔式测速装Ｉ
目前交通事故中，有很大一部分的肇事原因是电动车车速过快，因此有必要采取限速措施。要限速必先测速。如图４所示为采用霍尔开关传感器的外置测速装置。将一块磁铁固定在电动车的辐条上，在电动车车身靠近辐条磁铁的地方固定一个霍尔传感器，将传感器的三根引线连至计数电路，调整霍尔开关磁感应面与永久磁铁的距离，当磁铁随着车轮转动到霍尔传感器时，传感器就产生一个电压脉冲信号。通过计数电路计数，在数码管上显示车轮转动的圈数。
图４崔尔传感器测速电路
更好的方法是利用转子位置传感器的输出脉冲信号来反映电动机的转速。先将位置传感器信号，经过采样调理电路后送至单片机的引脚，作为外部中断源的输入口．随着电动机的转动，该引脚将不断接收到脉冲信
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器件固定在手柄的内固定套上，随着手柄的转动而转动，转动的同时改变放大器电路，进而控制脉宽调制电路Ｐｗ刚言号的占空比，调节电动机的定子绕组电压。从而实现调速。
【技术应用】≈囊■ＶＡＬＬＥＪＬ
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４改进措麓
４．１蒸汽管路系统的改进
要杜绝水湿烟，就要杆绝水锤的产生，即要使在生产过程中不产生冷凝水或使生产过程中产生的冷凝水随时被排放出去。要使生产过程中不产生冷凝水，可以通过对蒸汽管路加装保温层来实现，此方法实现起来虽然简单，但对以后的设备检修及维修却有极大妨碍，且加装的保温层不可能百分之百保温，蒸汽管路内、外总是有温差，有温差就会有冷凝水产生，因此．此一方法并不是最好的方法。另一方法是在蒸汽管路的末尾端加装一冷凝水捧放管路（如图３：改进后隧道式叶缝回潮机管路系统原理图，图中红色部分为新加装改进部分），使产生的冷凝水随时被排放出去，通过蒸汽喷孔喷射出去的永远都是饱和蒸汽．即可极大减少水湿烟的产生。
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时，气动薄膜调节阀的开度为百分之百，即蒸汽压力在０．７ＭＰａ；左右，当在触摸屏上选择白沙品牌卷烟时，气动薄膜阀的开度为百分之四十，即蒸汽压力在０．３ＷＰａ左右。此过程经过了多次试验，确保在满足产品工艺要求的前提下，减少直至杜绝产生锅巴烟的概率。
５改进后效果
５．１水湿烟及锅巴烟大幅度减少
通过以上设备改进后，我们又对烘丝后所发现的水湿烟及锅巴烟的数量进行了一次统计，其具体数据见如下表２。从统计表中呵看出，改进后水湿烟及锅巴烟的数量明显大幅度减少，只是偶尔出现极少量，改进效果明
显。
表２改进后水湿烟及锅巴烟数鼍统计表
时间
生产
总数量７柜６柜８柜９柜５柜７柜８柜９柜７柜８柜６柜７柜６柜７柜８柜８柜７柜９柜７柜７柜
生产自沙牌水湿烟烟数量３柜４柜５柜５柜２柜３柜４枢５柜２柜２丰巨２柜４柜３柜３柜３柜４柜３柜４柜３柜２柜
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图３改进后隧道式叶丝回潮机管路系统原理图
４．２蒸汽施加方式的改进
隧道式叶丝回潮机的工作蒸汽压力一般在０．７ｂｌｐａ．经观察，在生产过程中，蒸汽压力是时刻在波动的，当蒸汽压力经常处在一个相对较低的值时，生产“白沙”品牌时出现的锅巴烟相对就会少些，发现这一规律后。我们尝试着用关小截止阀的方法逐渐调低蒸汽压力，得出一个既能满足如出ｕ温度等工艺指标又能大幅减少锅巴烟的蒸汽压力指标：０．３１４Ｐａ。但由于我厂生产的品牌有多种，蒸汽压力不能永远固定在某个值上，譬如用小于０．３好ａ的蒸汽压力生产相思鸟或芙蓉烟时。叶丝回潮机出口温度及叶丝填充值则不能达到工艺要求，而用０．７ＷＰａ的蒸汽压力生产自沙，则又会产生大量锅巴，因此，为解决这个矛盾，我们决定分牌号施加蒸汽，将控制蒸汽施加的气动薄膜阀改为可调节的气动薄膜调节阀（如图３中之１０气动薄膜调节阀），并通过程序改进，当在触摸屏上选择生产相思鸟、荚蓉品牌
作者简介：
２００９．１０．２６２００９．１０．２７２００９．１０．２８２００９．１０．２９
６笼论
通过对ＷＱ７１ｌ＾隧道式叶丝回潮机进行技术性改进，成功加装排冷凝水管路、更换气动薄膜调节阀，很好地解决了隧道式叶丝回潮机出现的质量问题，确保了产品质量。
张志文（１９７３－），工程硕士．湖南郴州卷烟厂制丝车间技术室，主要从事制缝车间的设备维修技术指导：赵光锡（１９７３－），本科，湖南郴州卷烟厂翻丝车间工艺室，主要从事制丝车间的工艺技术研究。
（上接第１４６页）
号。当该引脚接收到一个上升沿时将启动定时器ＴＯ以开始计时。直至接收到下一个相邻的上升沿为止，定时器Ｔｏ的计时结果便是电动机转动一圈所需的时间。据此即可计算出电动机的转速。
若结合车轮的半径，单片机就可以计算电动车的瞬时速度、平均速度、累计里程数、单程里数等信息。
１．４霍尔电子刹把
电动车的刹把有电子刹把和机械刹把两种。电子刹把的刹车开关是由霍尔元件和磁钢组成的，其原理和无刷电机的霍尔传感器一样，都是开关型的。如捏住刹把后，霍尔元件和磁钢位置对应准确，电路输出高电平信号，驱动控制器内部三极管（ＮＰＮ型）组成电子开关电路，将转速信号与地旁路。另一种是捏住刹把后输出低电平信号。驱动控制器内部三极管（ＰＮＰ型）组成的电子开关电路，将转速信号与地旁路。从而实现制动控制。
２螬论
作者简介：
黄瑕（１９７１一），女。汉族，江苏苏州人，工程硕士，苏州工业职业技术学院电子工程系．讲师，研究方向；电子测量、应用电子。参考文献：
［１】部友文、常键，传感器原理及工程应用［Ｍ】．西安ｔ西安电子科技大学出版社．２００１：９５－１０２．
【２】龚华生，实用电路自学通，电子工业出版社【Ｍ］．北京：２００６：６７－７１．
总之。霍尔式传感嚣测量参数多样，其输出信号可与各种逻辑电路直接接口，信号处理方便。霍尔传感器在电动车上的麻用就是典型的位置、速度、角度的测量。作为一种磁场传感器和磁电转换的基础器件，随着科技的发展，霍尔式传感器将在各种信息采集和处理中发挥越来越重要的作用。
万方数据
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