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ABS系統(tǒng)用輪速傳感器AD22157
摘要：AD22157是AD公司生產(chǎn)的一種基于霍爾效應(yīng)的傳感器，可作為車速傳感器應(yīng)用于汽車的ABS系統(tǒng)中。它具有較大的測(cè)速范圍和較寬的使用溫度范圍，并且采用二線制電流操作，使用方便；還具有氣隙診斷和反向電壓保護(hù)功能。文中介紹了AD22157的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理，并對(duì)其誤差源作了簡(jiǎn)要的說明。關(guān)鍵詞：霍爾效應(yīng)；差模信號(hào)；誤差源；調(diào)制；AD22157
１ 概述
ＡＤ２２１５７是一種混合信號(hào)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換器，它具有很大的測(cè)速范圍（０～２５００Ｈｚ）和較寬的操作溫度范圍（－４０～１５０℃），同時(shí)具有二線制電流操作、氣隙診斷和反向電壓保護(hù)（－３０Ｖ）等一系列特性。它可在較大的車速范圍內(nèi)對(duì)汽車鐵磁性目標(biāo)輪進(jìn)行車速與轉(zhuǎn)動(dòng)方向的測(cè)量。此外，還可在傳送系統(tǒng)作傳輸速度的測(cè)量、接近測(cè)量、位移測(cè)量等。
ＡＤ２２１５７的結(jié)構(gòu)框圖如圖１所示。
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ＡＤ２２１５７采用二線制電流回路操作方式，適于在－４０～１５０℃的溫度范圍、＋２０Ｖ直流供電情況下持續(xù)工作，且在瞬時(shí)電壓高達(dá)＋２７Ｖ時(shí)仍能維持正常工作。
ＡＤ２２１５７輪速傳感器的輸出電流脈沖為７ｍＡ或１４ｍＡ（靜止偏置值為７ｍＡ）?該傳感器的輸出電流脈沖的上升沿可準(zhǔn)確定位于目標(biāo)輪的輪轂。輸出脈沖寬度則可由目標(biāo)輪的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)決定，并可按照主流系統(tǒng)制造商所推薦的現(xiàn)行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編碼為一組根據(jù)目標(biāo)輪的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)強(qiáng)度預(yù)先定義的時(shí)間間隔。
它的脈沖寬度可根據(jù)所測(cè)量的差模磁場(chǎng)強(qiáng)度的不同而有所不同：ΔＢ＞４ｍＴ（正常磁場(chǎng)）、２ｍＴ＜ΔＢ＜４ｍＴ（低磁范圍）、ΔＢ＜２ｍＴ（極低磁范圍）三種不同磁場(chǎng)中具有不同的寬度輸出。另外，在正常和低磁情況下，它還可提供車輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的測(cè)量。
在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍下，其輸出脈沖寬度的情況如圖２所示。
在初始上電、目標(biāo)輪停止或其它原因造成檢測(cè)不到動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，一個(gè)安全停止的失敗信號(hào)就會(huì)以大約１．５Ｈｚ的頻率重復(fù)產(chǎn)生。
ＡＤ２２１５７傳感器內(nèi)部集成有霍爾單元，并有相應(yīng)的電路來(lái)減小霍爾器件參數(shù)的溫漂，在與ＳｍＣｏ磁鐵搭配使用時(shí)，該器件的補(bǔ)償效果最佳。該結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了ＣＭＯＳ電路線性度高和ＤＭＯＳ電路電壓高的優(yōu)點(diǎn)，因而能夠使傳感器在要求的環(huán)境下準(zhǔn)確工作。
ＡＤ２２１５７還包括一個(gè)適應(yīng)性的差模過零檢測(cè)器，它能準(zhǔn)確地檢測(cè)出目標(biāo)輪輪轂的位置。此結(jié)構(gòu)減小了由于封裝和溫度對(duì)霍爾傳感器陣列所造成的、使其輸出脈沖的上升沿與上升沿之間時(shí)間間隔存在２％偏差的影響。
為保證測(cè)量的精確度，ＡＤ２２１５７舍棄了每次上電時(shí)或停止時(shí)的４個(gè)脈沖
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