霍爾電流傳感器在電機(jī)中的應(yīng)用有哪些？

霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器。通過霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)、機(jī)床主軸、交通工具動(dòng)力系統(tǒng)中等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)速測定是保證電機(jī)系統(tǒng)安全運(yùn)行、穩(wěn)定性的重要保障，同時(shí)也是達(dá)到按照生產(chǎn)等要求控制電機(jī)轉(zhuǎn)速首要條件。譬如在發(fā)電機(jī)、造紙機(jī)械、卷揚(yáng)機(jī)等電機(jī)設(shè)備中可以實(shí)現(xiàn)對馬達(dá)轉(zhuǎn)速的調(diào)控，并且要連續(xù)時(shí)間內(nèi)實(shí)施采集控制目標(biāo)速度值以保證系統(tǒng)安全性;同時(shí)，還可以對目標(biāo)檢測并顯示其轉(zhuǎn)速。然而實(shí)現(xiàn)非接觸和高精度的轉(zhuǎn)速測定一直是傳感器領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。

傳統(tǒng)電動(dòng)觀光旅游車對于電機(jī)的電流檢測通常是通過霍爾元件來實(shí)現(xiàn)測量的，內(nèi)置于電機(jī)轉(zhuǎn)子中，通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及頻率變化，及時(shí)的反饋出信號，便于操作人員了解車輛的工作狀況?；蛘哂胁糠謴S家會(huì)通過外置的分流電阻來進(jìn)行監(jiān)測，這些方式都會(huì)對電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。但是，由于電動(dòng)觀光車的使用用途的增加，同時(shí)也出現(xiàn)類似的電動(dòng)巡邏車輛、電動(dòng)三輪車、電動(dòng)摩托等產(chǎn)品的衍生，對于設(shè)備本身的性能要求也相應(yīng)增加，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)不能夠勝任此項(xiàng)工作。在這個(gè)條件下，使用霍爾閉環(huán)電流傳感器，可以很好的解決相關(guān)問題。電機(jī)的電源線從電流傳感器中的內(nèi)空中穿過，當(dāng)有電流時(shí)，電流傳感器會(huì)感應(yīng)到，同時(shí)會(huì)有一個(gè)相應(yīng)的輸出，輸出的信號給總線控制系統(tǒng)，集中做處理。

針對不同電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，電流傳感器的采樣位置是有區(qū)別的，用電阻采樣還是隔離采樣，需采樣電阻的隔離電流傳感器和霍爾電流傳感器。繞組電流經(jīng)采樣電阻直接流入直流側(cè)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，火花塞，可選用電阻進(jìn)行采樣，對每相電流需經(jīng)其它兩相回路流過的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖4的霍爾電流傳感器三相導(dǎo)通的控制策略，需用隔離采樣的電流傳感器，集成電路IR2171/2172的帶寬較窄，典型值為15KHz，PWM輸出，與微控制器連接導(dǎo)致頻繁的中斷，在小功率驅(qū)動(dòng)電路中，和高壓浮動(dòng)MOS柵極集成電路共同使用性價(jià)比較高，摩托車火花塞，線性隔離光耦有較高的線性度，共模電壓抑制比(CMR)，較低的溫度漂移。

霍爾電流傳感器是一種廣泛使用的傳感器，可為電機(jī)控制器提供轉(zhuǎn)子位置反饋。讓我們了解這個(gè)傳感器在汽車電機(jī)控制系統(tǒng)中的意義。無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的電路，其中多個(gè)組件協(xié)同工作以使電機(jī)以所需的方式運(yùn)動(dòng)。效率、耐用性和性能是工程師在設(shè)計(jì)此類系統(tǒng)時(shí)最關(guān)心的屬性。雖然磁鐵和線圈負(fù)責(zé)電氣方面，但微控制器充當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的大腦。但即使是最敏銳的大腦也需要感官輸入。在這里非常重要的兩個(gè)感官輸入是速度和位置。讓我們在電機(jī)換向的背景下理解它們。換向是切換電機(jī)相位中的電流以促進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的過程。在有刷電機(jī)中，電刷與換向器接觸并為電機(jī)的運(yùn)動(dòng)切換電流。無刷直流電機(jī)沒有電刷;因此，它們需要使用電機(jī)控制系統(tǒng)以電子方式驅(qū)動(dòng)。無刷直流電機(jī)控制器向轉(zhuǎn)子磁鐵提供矩形波形(電壓)，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電機(jī)的磁場。

霍爾裝置用來檢測電機(jī)的電樞電流。它具有非接觸電流采樣、對源路徑影響小、功耗小、能測量直流或交流信號、精度和線性度好等特點(diǎn)?；魻栭_關(guān)是一個(gè)磁場傳感器。它的功能是檢測磁極的位置。由于霍爾開關(guān)測量的結(jié)果是一個(gè)脈沖，它在控制無刷電機(jī)的速度方面起著作用。汽車通常有三個(gè)霍爾開關(guān)，它們依次放在一起驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使起步力度更強(qiáng)。