文档介绍：第15章 电流传感器、磨损检测用传感器、角速度检测用传感器
汽车用电流传感器与霍尔元件
15. 1. 4霍尔元件
在电流传感器上，霍尔元件是将电路周围所产生的磁场强度变换成电信号的元件，它是传感器的主要部件之一。根方便地检测出内部器件，特别是霍尔元件的故障。
(5)考虑到所有干扰环境，在接收传感器输出时，应为适于电容性负荷的输出形式。即使用户使用LC滤波器等场合下，特性也不会发生变化。
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汽车用电流传感器与霍尔元件
符合上述条件、新开发成功的内装补偿电路的磁比例式电流传感器的电路的略图如图15一4所示。这种电路有如下几个特点。
①在车用A/D变换器(基准电压一般为+5V)的单电源下应能工作，而且，即使电源电压发生变化，则通过增益、误差电压都随其变化，就可以极力缩小A/D变换后的误差。
②温度所引起的霍尔元件的输出阻抗的变化对传感器的影响很小，此外，通过采用差动放大电路大幅度地降低电路的耗电(RL=10kΩ时，所消耗的电力约为60mW )，进一步在最末级采用阴/源极电流为80mA的放大器，由此可以打一大信号接收一侧的输入阻抗及电容性负荷的选择方法，对外部干扰的耐环境能力特别强，而且传感器的输出电压范围为+~ V时，仅用+5V单电源驱动，同时实现了宽范围的输出。
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汽车用电流传感器与霍尔元件
③在设定驱动电流值时，为了极力抑制驱动霍尔元件时的内部温升，改善不同温度下匡非线性霍尔元件的增益特性，有些公司独自开发了非线性增益温度补偿电路，进而采用输入阴抗随温度变化的霍尔元件的补偿方式，以实现偏置电压的温度补偿，由此可以大幅度地改善碳比例式电流传感器的温度漂移，与传统产品相比，增益漂移可以改善30%，误差电压漂移可以降低到老式产品的十分之一。
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汽车用电流传感器与霍尔元件
④即使在某些原因使霍尔元件发生故障的场合下，通过利用偏置电压温度补偿的霍尔元件的输入电阻的变化，造成传感器的输出电压处于额定输出电压(+~)范围之外，这样能很方便地检测出故障。
如上所述，很重要的是无论从能量的角度还是从物理学的角度，汽车用电流传感器在苛刻的条件下能够稳定地工作，是因为传感器为轻负荷。作为检测电流的方法，上面介绍的是应用霍尔元件的方法，除了并联电阻法之外，除了采用了霍尔元件的磁电变换元件之外，还有利用其他元件的MR , MI等与光的折射等许多方法。
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磨损检测传感器
当检测部位的磨损超过规定限度时，检测部位就要开始使传感器本身磨损或者与传感器相接触，通过这样的办法使传感器发出报警信号。磨损检测传感器可用于检测汽车制动器摩擦片的磨损情况。安装在制动器摩擦片上的传感器状态如图15一5所示。摩擦片传感器U字形的顶端就处在制动器摩擦块的磨损限度位置上，当摩擦片磨损到规定限度时，U字形部分被磨断，电路断开，这一异常信号送到计算机中。
磨损检测用传感器在盘式制动器摩擦片内的安装状况如图15一6所示。
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角速度检测用传感器
15.
这是一种检测车身转圈、转弯时的旋转角度用传感器，在最新的行驶系统中，它是不可缺少的传感器。
使振动着的金属柱再旋转时，按其旋转速度的大小会产生哥氏力，本节介绍的传感器就是检测哥氏力的振动型角速度传感器，传感器的工作原理如图15一7所示。在振动型角速度传感器上，作为振子的四方体的相邻两面上，粘接有兼起驱动和检测作用的压电元件，当电压加到压电元件上时，就会使振子振动，当将旋转又加到振动着的金属柱上时，按其转速就会产生哥氏力。
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角速度检测用传感器
所谓哥氏力就是指旋转坐标内具有速度的物体所受到的力，力的方向既与旋转轴垂直、也与物体的速度方向垂直、力的大小与物体的速度与系统的转速成正比。
当检测出通过压电元件的电流时，也可以检测出包含振动成分和哥氏成分的输出信号，测取相邻两面压电元件输出信号之差，测出的就只是哥氏力信号，将此信号变换成电压信号，就可以得到与旋转角速度大小相应的输出信号。
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角速度检测用传感器
图15一8是采用了角速度传感器的三菱“华丽”牌车主动稳定控制系统(ASC)的部件构成图。ASC系统的构成见图15一9所示。
ASC的工作状况举例如图15一10所示。
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角速度检测用传感器
15. 3. 2音叉型角速度传感器
音叉型角速度传感器的作用