霍爾傳感器的應(yīng)用非常的廣泛，在航空航天技術(shù)，醫(yī)療技術(shù)，交通運(yùn)輸，工業(yè)以及測(cè)量和測(cè)試等諸多領(lǐng)域都做出了重大的的貢獻(xiàn)。目前應(yīng)用領(lǐng)域比較活躍的就是電動(dòng)自行車領(lǐng)域。

霍爾傳感器對(duì)電動(dòng)車調(diào)速轉(zhuǎn)把

調(diào)速轉(zhuǎn)把是電動(dòng)車的調(diào)速部件，這是一種線性調(diào)速部件，樣式很多但工作原理是一樣的。它一般位于電動(dòng)車的右邊，既騎行時(shí)右手的方向，電動(dòng)車轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng)較度范圍在0-30度制之間。轉(zhuǎn)把與閘把的信號(hào)特征：轉(zhuǎn)把的形式、信號(hào)特征及其信號(hào)改制。

正常的無刷控制器的電機(jī)接線有36種接線法，其中只有5種才能可以轉(zhuǎn)動(dòng)，其中有反轉(zhuǎn)的。一般電動(dòng)車霍爾接法：紅線是正極，黑線負(fù)極，黃綠藍(lán)是信號(hào)輸出，也是電機(jī)的相位，電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可以調(diào)這三根線也可以調(diào)電機(jī)的三根線，最基本的一種是顏色順序依次對(duì)接，每接一次，打開電源，再輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，看電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是不是正常，直到能正常轉(zhuǎn)動(dòng)為止。

圖片來源：機(jī)械資料網(wǎng)

電動(dòng)自行車的騎行者通過轉(zhuǎn)動(dòng)右手的轉(zhuǎn)把來調(diào)節(jié)電動(dòng)自行車的行駛速度。當(dāng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)把后，帶動(dòng)內(nèi)部磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng)從而使磁場產(chǎn)生變化。而轉(zhuǎn)把內(nèi)的霍爾IC將根據(jù)該磁場強(qiáng)度和極性不同，輸出不同的電壓值，不同的電壓值作為速度信號(hào)送到控制器中，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，霍爾IC是霍爾元件與放大電路集于一體的半導(dǎo)體器件。

線性霍爾電路由電壓調(diào)整器，霍爾電壓發(fā)生器，線性放大器和射極跟隨器組成，其輸入是磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出是和輸入量成正比的電壓。靜態(tài)輸出電壓(B=0GS)是電源電壓的一半左右。S磁極出現(xiàn)在霍爾傳感器標(biāo)記面時(shí)，將驅(qū)動(dòng)輸出高于零電平;N磁極將驅(qū)動(dòng)輸出低于零電平;瞬時(shí)和比例輸出電壓電平?jīng)Q定與器件最敏感面的磁通密度。提高電源電壓可增加靈敏度。產(chǎn)品特點(diǎn)：體積小、精確度高、靈敏度高、線性好、溫度穩(wěn)定性好、可靠性高。霍耳轉(zhuǎn)把輸出電壓的大小，取決于霍耳元件周圍的磁場強(qiáng)度。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，改變了霍爾元件周圍的磁場強(qiáng)度，也就改變了霍爾轉(zhuǎn)把的輸出電壓。

在電動(dòng)車上使用的霍爾轉(zhuǎn)把的信號(hào)有以下幾種：轉(zhuǎn)把的種類輸出電壓，正把/5V供電，反把/5V供電，單霍爾轉(zhuǎn)把1.1-4.2(最多)/4.2-1.1(少量);單霍爾轉(zhuǎn)把2.6-3.7(極少)/3.7-2.6;單霍爾轉(zhuǎn)把1-2.5/2.5-1;單霍爾轉(zhuǎn)把2.5-4/4-2.5;雙霍爾轉(zhuǎn)把0-5/5-0;光電轉(zhuǎn)把0-5(少量)/5-0。其中最常用的是以下兩種信號(hào)的轉(zhuǎn)把：1-4.2V(俗稱正把)，4.2-1V(俗稱反把)。兩種信號(hào)的轉(zhuǎn)把中，是1.0V～4.2V的轉(zhuǎn)把占絕大多數(shù)。目前市場上通用的控制器絕大多數(shù)是識(shí)別1-4.2V轉(zhuǎn)把信號(hào)的產(chǎn)品。

當(dāng)電動(dòng)車的轉(zhuǎn)把或控制器需要維修更換時(shí)，一旦遇到轉(zhuǎn)把信號(hào)與控制器不匹配的情況時(shí)，這就需要對(duì)轉(zhuǎn)把進(jìn)行改制，使其輸出信號(hào)能匹配控制器。轉(zhuǎn)把輸出信號(hào)改制：將轉(zhuǎn)把拆開，改變轉(zhuǎn)把里面磁鋼工作面的極性，就可以改變轉(zhuǎn)把輸出的電位。如果轉(zhuǎn)把內(nèi)有兩個(gè)磁鋼，分別將兩個(gè)磁鋼都轉(zhuǎn)180°，再裝好;如果轉(zhuǎn)把內(nèi)只有1個(gè)磁鋼，將磁鋼取出，反轉(zhuǎn)180°后，裝好轉(zhuǎn)把，這樣就改變了轉(zhuǎn)把里面霍爾元件工作磁場的起始位置，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)把輸出信號(hào)的改制。鎖定轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)把上加了一個(gè)機(jī)械開關(guān)按鈕，可以在控制器的控制下作為模式轉(zhuǎn)換按鈕，用于1：1助力，電動(dòng)，定速，故障自檢的模式轉(zhuǎn)換。

線性霍爾傳感器的選擇

線性位置檢測(cè)通過線性霍爾IC實(shí)現(xiàn)。線性霍爾IC的輸出電壓與穿過其本身的磁場強(qiáng)度成正比，在靜態(tài)(無磁場)時(shí)，靜態(tài)輸出電壓等于工作電壓的一半，根據(jù)磁場特性和強(qiáng)度其輸出電壓上升或下降。通過磁場強(qiáng)度的變化可以得知相應(yīng)位置數(shù)據(jù)的改變，輸出電壓與感應(yīng)到的磁場極性和強(qiáng)度的關(guān)系固定。

輸出曲線

霍爾傳感器對(duì)電動(dòng)車剎把

轉(zhuǎn)把信號(hào)是電動(dòng)車電機(jī)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，剎信號(hào)是電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)信號(hào)。電動(dòng)車標(biāo)準(zhǔn)要求電動(dòng)車在剎車制動(dòng)時(shí)，控制器應(yīng)能自動(dòng)切斷對(duì)電機(jī)的供電。因此電動(dòng)車閘把上應(yīng)該有閘把位置傳感元件，在有捏剎車把動(dòng)作時(shí)，將剎車信號(hào)傳給控制器，控制器接受到剎車信號(hào)后，立即停止對(duì)電機(jī)的供電。

電動(dòng)車閘把的位置傳感元件有機(jī)械式微動(dòng)開關(guān)(分機(jī)械常開和機(jī)械常閉兩種)和開關(guān)型霍耳感應(yīng)元件(分剎車低電位和剎車高電位兩種)兩種。機(jī)械開關(guān)型有兩條引線一條接負(fù)極另一條接斷電線，適用于低電平剎車控制器。對(duì)于支持高電平剎車的控制器為一條接+12V，另一條接斷電線?；舳腿龡l引出線分別：剎車線(細(xì)藍(lán)+5V)，負(fù)極(細(xì)黑)，剩余的一條為斷電線。

圖片來源：機(jī)械資料網(wǎng)

電子剎把的剎車開關(guān)是由霍爾元件和磁鋼組成的，其原理和無刷電機(jī)的霍爾一樣，都是開關(guān)型的，霍爾元件靠感應(yīng)磁鋼的位置來輸出高低電平信號(hào)，如捏住剎把后，霍爾元件和磁鋼位置對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確，輸出高電平信號(hào)，信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi)部的電子開關(guān)電路 （ＮＰＮ三極管組成），將轉(zhuǎn)速信號(hào)與地旁路．還有一種是捏住后輸出低電平信號(hào)，它驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi)部由ＰＮＰ三極管組成的電子開關(guān)電路，將"轉(zhuǎn)速信號(hào)"與地旁路，機(jī)械剎把就很好理解了，內(nèi)部就是一個(gè)"常開開關(guān)"，捏住剎把后開關(guān)閉合，將轉(zhuǎn)速信號(hào)與地旁路。

電子剎把中霍爾開關(guān)選型：

霍爾開關(guān)& 鎖存

磁傳感器中，利用霍爾效應(yīng)原理制成的傳感器被稱為霍爾傳感器。霍爾開關(guān)是將霍爾元件的輸出與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，并輸出高低電平信號(hào)。按照對(duì)磁通密度極性和變化的要求，可具體分為單極型，全極型和鎖存型。

單極型

只對(duì)單個(gè)磁極（N極或S極）有響應(yīng)。

全極型

對(duì)單個(gè)磁極皆有響應(yīng)，不區(qū)分N極或S極，便于安裝。

鎖存型

必須跨越0 Gauss點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)開關(guān)動(dòng)作，同時(shí)需要N極和S極。

單極型

霍爾開關(guān)& 鎖存

全極型

審核編輯 ：李倩