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霍爾效應IC作為接近傳感器，用于接近檢測和旋轉機構的角速度測量等應用。霍爾效應器件可以在沒有機械接觸情況下檢測機械旋轉。這種無害檢測是基于霍爾效應的磁特性。沿Y方向流經一個半導體的電流會在X方向產生一個可忽略的電勢差（圖1）。當電流的右向（Z向）存在一個磁場時，X方向的半導體上就出現一個位移電壓。這個效應就是霍爾電壓VH。 霍爾效應IC對電位移作檢測、信號調整并增加遲滯。基本上，該器件是測量半導體上沿X方向由磁場產生的電場。因此，如果你將半導體置于一個X方向有足夠振幅的電場中，霍爾效應器件也可以檢測出電場。 內燃機設計需要精確控制的點火順序。控制引擎參數的微控制器不僅要針對活塞位置修改點火關系，在更先進的引擎中還需要獲得各種閥門時序的反饋。另外，這種新穎方法是測量點火時序的簡單方式，有利于診斷輔助與引擎查錯硬件。即使割草機上最基本的化油器調整也需要測量引擎每分鐘轉速的方法。四沖程小型引擎每次引擎回轉都會產生一個火花。因此，這個火花的檢測就是引擎每分鐘轉速的直接表示。 簡單地將霍爾效應IC以正確的方向置于火花塞線旁邊，就可以用它的電場測出火花塞的脈沖。用電工膠帶實現器件與火花塞線之間的簡單隔離。由于霍爾效應IC帶有內部信號調整和遲滯，所以不需要增加元件，就可以從器件上讀出基本頻率，這與傳統的電流變壓器方法完全不同。 圖2中的電路將來自霍爾效應的脈沖轉換為一個直流電壓，多數普通電壓計就可以讀取。霍爾效應IC提供的是集電極開路輸出。你只需要一只上拉電阻。傳感器對產生的系列脈沖作轉換，用美國國家半導體公司的LM2917頻率-電壓轉換器轉成電壓。選擇C1和R1，根據本器件電荷泵部分會遇到的頻率范圍調整輸出電壓。對一個四沖程的單缸引擎，到5000 r/min就足夠了。 電路提供高達5V的輸出電壓，需要一個9V的電池供電電壓。工作方式直截了當：將霍爾效應IC壓在火花塞線上，DVM（數字萬用表）上的電壓就能解讀為每分鐘的旋轉數。由于測量是非介入性的，這種方法可以很容易作重復性測量，或作多缸引擎的分析。汽車引擎的測量略有不同。汽車引擎有機械配電盤，每兩次引擎回轉產生一次火花。沒有配電盤和每汽缸一個點火線圈的點火系統也是每兩次引擎回轉產生一次火花。 由于與點火系統沒有電接觸，本電路本身就提供高壓絕緣能力。因此與微處理器和微控制器的接口也只剩下邏輯電平兼容問題。霍爾效應IC的電源電壓為4.5 V至24V DC，因此使之能用于標準5V處理器和汽車電壓。可以將多只傳感器連接起來，為汽車應用程序提供點火診斷和時序分析。 |
