霍尔速度传感器原理及算法介绍

　　磁速传感器通过测量磁通量的变化来检测目标轮的运动以及参考位置，在英飞凌规格书中，差分式霍尔传感器可工作在磁场N极或者S极，其背磁场强范围在-500~500mT，传感器工作在更大的磁场强度下不会造成传感器的损坏，其背磁磁场强度会直接影响传感器气隙表现。两个霍尔探头静态磁场差分强度ΔBstatic 需要小于30mT，如图6所示，两个霍尔探头距离为2.5mm(TLE4941PlusC为2.0mm以便更好适应更小齿距的轮速传感器应用)，需满足ΔBstatic=|Bp1-Bp2|<30mT，如果ΔBstatic大于30mT，可能造成输出信号占空比不良。为了减小静态差分磁场强度，对于背磁感应方式，传感器设计时可在背磁和传感器之间增加导磁片，这样可以使得磁场分布更加均匀，从而减小两个霍尔探头之间静态磁场强度差异。

　　磁滞概念

　　磁速传感器在汽车上有不同应用，如轮速，变速箱速度，凸轮轴和曲轴速度及位置检测等，其应用环境也不同。为了更好适应不同应用，获得更好性能，英飞凌磁性传感器提供灵活的磁滞算法，主要有四种磁滞算法: HF(Hidden Fixed)，VF(Visible Fixed), HA(Hidden Adaptive)，VA(Visible Adaptive)。

　　所谓Hidden磁滞概念，即信号在过零点处切换。输入信号幅度很容易受到空气间隙变化的影响,而由于Hidden磁滞切换点在过零点处，从而可以避免受到信号幅度影响，所以Hidden磁滞算法可以获得最佳的相位精度。所谓Visible磁滞概念，即信号在额定磁滞带上切换。对于齿距较长的目标轮，选用Visible磁滞算法，可以获得比较稳定的输出信号。

　　图7是典型的60-2齿的凸轮轴应用，在目标轮长槽处，由于差分式霍尔传感器两个霍尔探头检测到的磁场强度一样，因此会有很长一段差分信号ΔB为0，在信号处理过程中，如果选用Hidden磁滞算法，容易导致输出信号相位抖动。而选用Visible磁滞算法，输出信号比较稳定。　　

 

　　所谓Adaptive磁滞概念，即其磁滞水平受输入信号幅度影响。选用Adaptive磁滞算法，能够起到振动抑制作用。所谓Fixed磁滞概念，即磁滞水平为一定值。

　　为了更好地理解英飞凌磁性传感器磁滞算法的概念,下面以TLE492X系列产品为例做进一步解释。

　　如图8所示为Hidden Fixed磁滞算法，以TLE4926C-HT E6547为例，其磁滞算法为Hidden Fixed。当输入信号幅值超过额定磁滞带时(图例磁滞带阈值ΔBHYS为2mT)，信号在过零点处切换。