2022-10-03
刹车灯感应器中的霍尔开关主要用于检测刹车踏板的位置变化,从而触发刹车灯的点亮和熄灭。霍尔开关通过检测磁场变化来识别刹车踏板的位置,进而提供反馈信号给车载控制系统。
一、工作原理
1、霍尔效应原理:
当导体(或半导体)置于磁场中,并有电流通过时,会在其内部产生一个垂直于电流和磁场方向的电动势。霍尔传感器利用这一现象(即霍尔效应)来检测磁场变化。
霍尔效应原理图
2、磁铁和传感器布置:
将磁铁安装在刹车踏板的连杆或活动部件上,踏板移动位置,磁铁也随着发生变化,霍尔传感器通常安装在刹车踏板附近的固定支架上,与磁铁保持一定的距离。
3、位置检测:
当刹车踏板被踩下时,磁铁位置也随之相应改变,导致霍尔传感器周围磁场也随着发生变化。因此霍尔传感器能够检测到这种磁场变化,并将其转换为与磁场强度成正比的电信号。
4、信号处理:
在输出信号之前霍尔传感器通常需要经过放大和滤波处理,以去除噪声来提高信号质量。处理后的模拟信号可以通过模数转换器(ADC)转换为数字信号,可直接由微控制器或车载计算机读取和处理。
5、刹车灯控制:
阈值判断:
l 控制系统根据霍尔传感器的输出信号,通过预设的阈值来判断刹车踏板的位置。
l 当刹车踏板被踩下时,磁铁的位置变化会导致霍尔传感器检测到的磁场强度超过预设的阈值,控制系统识别为刹车状态。
灯光控制:
l 点亮刹车灯:当控制系统检测到刹车踏板被踩下时,会发送信号点亮刹车灯,提醒后方车辆注意减速。
l 熄灭刹车灯:当刹车踏板被松开时,磁铁的位置恢复到初始位置,霍尔传感器检测到的磁场强度低于预设的阈值,控制系统识别为未刹车状态,并发送信号熄灭刹车灯。
二、具体应用
1、刹车踏板位置检测:
l 初始状态:当刹车踏板未被踩下时,磁铁位于初始位置,霍尔传感器检测到的磁场强度较低。
l 刹车状态:当驾驶员踩下刹车踏板时,磁铁的位置发生变化,霍尔传感器检测到的磁场强度增加。
l 松开状态:当驾驶员松开刹车踏板时,磁铁的位置恢复到初始位置,霍尔传感器检测到的磁场强度降低。
2、灯光控制逻辑:
l 点亮刹车灯:当霍尔传感器检测到的磁场强度超过预设的阈值时,控制系统判断为刹车状态,并发送信号点亮刹车灯。
l 熄灭刹车灯:当霍尔传感器检测到的磁场强度低于预设的阈值时,控制系统判断为未刹车状态,并发送信号熄灭刹车灯。
三、示例产品
CH481 采用BCD工艺,内部集成反向电压保护和过流保护及优秀的抗雷击浪涌能力,具有高可靠性和高性能。霍尔极性可编程(锁存或单极),灵敏度在 7 到 450 Gs 内可编程,工作电压范围支持2.8V-30V。其优良的温度补偿能力,使得芯片能工作在-40~150℃环境中,并保持性能高度一致性。芯片已通过AEC-Q100认证。
CH481:可编程
Ø 汽车级/AEC-Q100
Ø 工作电压:2.8V~30V
Ø ESD:8000V
Ø 灵敏度在7~450G可编程
Ø 静态电流:1.6mA
Ø 输出形式:开漏输出
Ø 特殊功能:反向保护、输出限流
Ø 应用:汽车车窗、天窗,座椅电机,接近开关,刹车灯感应器等
CH481功能框图