中科阿尔法：霍尔传感器在新能源汽车座椅上的应用

发布时间：2024-08-14 11:49
作者：AMEYA360
来源：中科阿尔法
阅读量：832

　　随着汽车工业的发展及其电子化程度的不断提高，传统的需手动调节座椅已经逐渐被替代，霍尔传感器和电机的使用让驾驶者轻松的实现了对座椅位置的自动控制和调节。座椅的舒适性是影响用车体验的一个非常直观因素，座椅位置的调节能为驾驶者提供舒适、便于操作或休息的人体姿态。

中科阿尔法：霍尔传感器在新能源汽车座椅上的应用

　　汽车的电动座椅主要由内部电机、霍尔传感器、座椅位置调节机构、电机驱动电路和单片机组成。其中，电机与座椅位置调节机构相连组成动力部分;而单片机则分别与电机控制电路和霍尔传感器相连组成自动控制部分。在以上各部分中，霍尔传感器能够对电机外部转轴进行测量，并将脉冲信号传送给单片机。单片机通过对脉冲信号的计数便能够获得与之有关的电机转动信息，也即座椅的当前位置信息。当座椅调节到位关闭电机后，单片机能够将此位置对应的脉冲数存储起来。

中科阿尔法：霍尔传感器在新能源汽车座椅上的应用

　　特征

　　固态非接触霍尔效应磁感应使该设备能够通过灰尘、污垢和碎屑进行感应，从而提高可靠性和产品寿命

　　潜在的运输应用

　　重型卡车、公共汽车、农业和建筑机械中的变速器速度传感材料搬运、农业和施工机械中的车轮速度检测。

　　重型卡车、公共汽车、农业和建筑机械中的车辆动力传动系和混合动力发动机中的电机速度传感器。

　　AH502是一款基于BCDMOS技术设计的高灵敏度双极霍尔开关芯片。芯片包括温度补偿、比较器和输出驱动器。此外，机械应力对芯片的磁性参数影响很小。

　　该系列芯片传感器适用于工业环境和汽车应用，环境温度范围为-40℃～150℃，电源电压范围为2.7V～30V。AH502有三种封装形式：TO92S、SOT23(small)、SOT23-3L，且封装符合RoHS标准，产品已通过AEC-Q100认证。

中科阿尔法：霍尔传感器在新能源汽车座椅上的应用

　　典型应用电路请见典型应用电路1。

　　典型应用电路1

中科阿尔法：霍尔传感器在新能源汽车座椅上的应用

　　对于供应线上有干扰的应用，或辐射干扰，一个串联电阻器RV和两个电容器CP和CL都放置在传感器附近，建议(见典型应用电路2)。例如：RV=100Ω,CP=10nF和CL=4.7nF。RL是开漏上拉电阻器，必须放置在主机控制器的输入端附近启用断线检测。

　　典型应用电路2

中科阿尔法：霍尔传感器在新能源汽车座椅上的应用

　　产品功能

　　(1)AEC-Q100 Grade 0 汽车级认证

　　(2)工作电压：2.7V～30V

　　(3)ESD：±12kV

　　(4)有较强的机械应力抑制能力

　　(5)温度范围：-40℃～150℃

　　(6)温度升高引起的磁通密度的降低由内置负温度系数来补偿

　　(7)电源引脚具有电压保护

　　(8)适用于汽车和工业

　　应用领域

　　(1)速度和RPM传感器

　　(2)直流电动机、电机和风扇控制、机器人控制

　　(3)近距离传感器、位置传感器

　　(4)安全扣带、引擎盖、后备箱门锁

　　(5)天窗/活顶/后挡板/提升门启动

　　(6)刹车/离合器踏板

　　(7)新能源汽车座椅

　　(8)电动助力转向系统(EPS)

　　(9)变速器换挡

　　(10)刮水器电机

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　　不间断电源(UPS)是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。它主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应，保证这些设备仪器的不间断运行，防止计算机数据丢失、电话通信网络中断或仪器失去控制。　　不间断电源广泛应用于：矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、无线通讯系统、程控交换机能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。　　霍尔电流传感器主要适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离转换，通过霍尔效应原理使变换后的信号能够直接被DCS、AD、DSP、PLC、二次仪表等各种采集装置直接采集，具有响应时间快，电流测量范围宽精度高，过载能力强，线性好，抗干扰能力强等优点。　　霍尔电流传感器可以直接将被测主回路电流转换成按线性比例输出的4～20mA直流电流信号。在应急配电间UPS配电柜蓄电池断路器下口安装一个霍尔电流传感器，它的作用可以将蓄电池浮充电流转化为可以被DCS模拟量卡件接受的4～20mA直流电流信号。　　在中心控制室上位机中定义新接入的4～20mA模拟量输入通道进行参数量程、报警值以及历史趋势组态，并将其分配到相应控制器中。使用画面组态软件进行参数画面图形组态，下装程序，实现UPS蓄电池浮充电流的中心控制室远程监测功能。最后通过现场测量蓄电池浮充电流值与DCS人机界面显示浮充电流值相对比，确认DCS采集数值准确。　　通过增设霍尔电流传感器实现了对无人平台UPS蓄电池浮充电流的采集，通过铺设电缆、中心控制室组态等实现了DCS对蓄电池浮充电流的远程在线监控，加强了对无人平台重要设备的管理。　　西安中科阿尔法电子科技有限公司AH950系列是一款基于霍尔效应原理的开环式电流传感器模组，为交流或直流检测提供了更加经济、精确的解决方案，广泛应用于工业、商业和通信系统中交流或直流电流检测。该产品可以用于电机控制、负载检测和负载管理、电源和DC-DC转换器、光伏逆变器、UPS、过流保护和中低功率变频器电流检测等应用。　　引脚号名称说明　　1VCC电源　　2GND地　　3VOUT模拟输出信号　　4IP+采样电流的端子　　5IP-采样电流的端子　　AH950输出电压由低偏移、斩波稳定的BCDMOS霍尔IC提供，根据不同电流量程，在工厂内部会对输出电压进行精确校准。当施加的外部电流流过传导路径(从引脚4到引脚5)时，芯片的输出具有正斜率(>VOQ)。该传导路径的内部电阻典型值为120uΩ,可实现低耗能。导电路径的端子(引脚4和引脚5)与信号端(引脚1至3)电气隔离。这使得AH950电流传感器模组可以在电流检测应用中使用，而无需使用其他昂贵的隔离技术。　　AH950系列所有引脚均镀锡，封装材料不含铅，符合RoHS标准。　　产品功能　　（1）快速的输出阶跃响应时间：4μs　　（2）单电源供电：4.5～5.5V　　（3）120kHz信号带宽　　（4）零磁滞　　（5）内部导体电阻:120μΩ　　（6）输出电压：2.5V或50%VCC　　（7）极其稳定的静态输出电压　　（8）工作温度：-40℃～150℃　　（9）检测范围：±50A，±100A，±150A，±200A　　（10）安规相关认定：（UL Ready）　　（11）介电强度：4800Vrms 1min　　（12）隔离工作电压：990 VDC or VPK，680Vrms　　（13）电气间隙：5.2mm　　（14）爬电距离：7.2mm　　（15）封装形式：CB-2-3（PFF）　　产品应用　　UPS（不间断电源）、电机相位和轨电流检测、直流电源、过流保护、中低功率变频器电流检测、充电器和转换器
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