[实用新型]一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构

说明书

技术领域

本实用新型属于磁场探测领域，具体的说是一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构。

背景技术

霍尔效应是磁电效应的一种，广泛存在于金属及半导体材料，而半导体的霍尔效应比金属显著。以半导体为例，霍尔效应是指在一个矩形半导体薄片上有一电流通过时，如有一磁场也作用于该半导体材料上，则在垂直于电流方向的半导体两端，会产生一个很小的电压，该电压就称为霍尔电压，霍尔电压与磁场强度成正比。

根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔芯片，分为开关型霍尔芯片和线性型霍尔芯片两种。开关型霍尔芯片输出信号为数字量，而线性型霍尔芯片在一定磁感应强度范围内输出电压有较好的线性度，磁感应强度超出此范围时则呈现饱和状态。上述两种霍尔芯片内部都包括探测磁感应强度及获得霍尔电压的霍尔单元，通过对霍尔电压的不同电路处理，形成不同类型的输出信号。

目前霍尔式转速传感器一般采用特定芯片(如TLE4941plusC)，其内部存在两个横向布置的霍尔单元，芯片上部布置磁铁且下部放置可旋转的导磁靶轮。靶轮旋转造成其齿顶及齿底交替经过芯片下方，当齿顶经过芯片下方时，芯片处磁感应强度最大，当齿底经过芯片下方时，芯片处磁感应强度最小。这引起芯片内部两个霍尔单元处的磁感应强度不断变化且保持一定相位差。磁感应强度与霍尔单元输出电压成正比，将两个霍尔单元输出电压相减得到差分电压信号，在差分电压信号上升沿大于零电平时触发输出一个高电平脉冲信号，继而得到完整的转速信号波形。

而对于特殊形状的靶轮(可探测区域小于10mm，且可探测区域周围有干扰结构)，如离合器外壳，其可探测区域尺寸约为7mm，且可探测区域旁的齿顶上存在长圆孔凹槽会对转速测量造成干扰，造成输出信号误触发，影响转速测量准确性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种在靶轮旋转方向(横向)霍尔单元比较对的基础上增加靶轮轴向 (纵向)霍尔单元比较对的抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构，该探测结构适用于可探测区域小于10mm，且可探测区域周围有干扰结构的特殊靶轮的转速测量，解决了转速输出信号的误触发现象。

本实用新型技术方案结合附图说明如下：

一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构，设置在传感器底部002的传感器外壳001 内，包括由第一霍尔芯片110和第二霍尔芯片120组成的横向霍尔单元比较对，所述的第一霍尔芯片110和第二霍尔芯片120内部分别含有第一霍尔单元111和第二霍尔单元121，该结构还包括一个在轴向方向上设置的第三霍尔芯片130和磁铁100，所述的第三霍尔芯片130 与第一霍尔芯片110或第二霍尔芯片120组成的纵向霍尔单元比较对；所述的第三霍尔芯片 130内部含有第三霍尔单元131；所述的磁铁100设置于第一、二、三霍尔芯片110、120、 130上方、传感器外壳001的支撑点上。

所述的第一、二、三霍尔芯片110、120、130为线性霍尔芯片。

所述的第一霍尔芯片110和第二霍尔芯片120中用于组成纵向霍尔单元比较对的芯片，其输出信号电压相位需提前于另一芯片。

所述的磁铁100与第一、二、三霍尔芯片110、120、130的距离为0-5mm。

本实用新型的有益效果为：

1、采用本实用新型提出的一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构，可以有效屏蔽由于靶轮上特殊形状造成的误触发输出脉冲信号，保证转速测量的准确性；

2、采用本实用新型提出的一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构，可以准确检测干扰源在靶轮上位置。

附图说明

图1是特殊形状靶轮及传感器相对位置示意图；

图2是图1中特殊形状靶轮可探测区域的局部放大图；

图3是本实用新型公开的一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构的示意图；

图4是图3中B—B处剖视图；

图5是本实用新型公开的一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构的信号处理电路；

图6是本实用新型公开的一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构的差分电压信号dV1 的信号处理方法示意图。

图7是本实用新型公开的一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构的差分电压信号dV2 的信号处理方法示意图。

图8是本实用新型公开的一种抗干扰霍尔式转速传感器磁场探测结构的干扰标志位信号 Sig_block的信号处理方法示意图。