霍尔效应旋转位置传感器在交通运输应用中大展身手

作者：霍尼韦尔传感与控制部Chris Gottlieb

霍尔效应旋转位置传感器用于测量、监测和数据反馈，是众多交通运输和工业应用不可分割的组成部分。

在大部分私人交通工具或重工业机动车辆中，都有各式各样的零配件、开关和传感器，其中一种颇为值得关注的零配件--霍尔效应旋转位置传感器，该传感器可能应用于轿车、卡车、公交车和船舶等应用中。

霍尔效应旋转位置传感器，旨在通过磁场而不是机械电刷或机械齿轮来测量运动元件的角位置。该类型传感器使用一个带磁偏置的霍尔效应集成电路 (IC)，在执行一系列操作的同时，感应执行器轴的旋转移动。执行器轴的旋转，会改变集成电路相对于磁铁的位置，从而使磁通密度发生变化，将集成电路的输出转换为90°行程内的线性输出，为驾驶员或车辆子系统提供反馈。

固态霍尔效应技术提供非接触式操作。传感器内部采用的是磁场，而不是电位计所用的弧刷。电位计的弧刷会导致摩擦，降低产品寿命。利用旋转位置传感器的非接触式磁场霍尔效应技术，既有助减少机械损耗，又可减小执行扭矩，从而延长产品的服务年限。

霍尔效应旋转位置传感器具有高性价比，广泛应用于交通运输和工业应用的严苛环境中。

潜在的交通运输应用
脚踏板位置感应
在重载设备和其他车辆中，霍尔效应旋转位置传感器能够取代脚踏板与发动机之间的机械电缆连接。机械电缆会抻拉或腐蚀，需要定期维护和重新校准。取代机械电缆，能改善发动机控制系统的响应和车辆排放，提高可靠性并减少超重。这种电子油门系统比电缆连接系统更安全，更经济。

霍尼韦尔RTY系列旋转位置传感器可用于脚踏板位置感应。

举例来说，旋转位置传感器可以安装在毗邻脚踏板的地方，测量脚踏板被踩下的距离。驾驶员踩的越有力，脚踏板被压越低，便会有更多燃料和空气流向发动机，车辆也就开得越快。当驾驶员的脚松开踏板，霍尔效应旋转位置传感器能够感应踏板位置的变化，向发动机发送信号，减少通过节气门的燃料和空气。车辆便会响应此信号而减速。

公交车和卡车悬架/自动门踏板感应
霍尔效应旋转位置传感器也可用在公交车和重卡离地高度系统中，感应悬架系统的行程。公交车利用自动踏板可降低其离地高度，方便乘客上下车。在此应用的两端都可使用霍尔效应旋转位置传感器：一个传感器监控控制杆的位置，第二个传感器部署在悬架臂或连杆上来监控离地高度。

精确的位置感应可确认车辆是否处于适合应用系统要求的正确高度，从而改进车辆上下通行的便利性。大型拖车也可利用霍尔效应旋转位置传感器来监测拖车高度，提高仓库停靠对接的效率。

七个重要问题：设计工程师在选择霍尔效应旋转位置传感器时，须考虑哪些规格参数？
1. 耐用性。工程师应考虑设备将在何种类型的环境中工作。对于极具挑战性的环境，应规定外壳防护等级达到IP67，达到更高的产品耐用性。这对于通常运行在严酷气候和环境下的车辆及设备来说，尤为重要。

霍尼韦尔RTY系列霍尔效应旋转位置传感器，其轴承设计和相关IC电路的优良品质，使产品设计寿命达到1500万次旋转。
2.使用寿命。产品数据表上会清晰标注该设备的官方使用寿命。旋转次数最好是由传感器生产厂家执行测试，这样您的工程技术人员便可节省时间。
3. 指定集成连接器。传感器采用一体化的连接器具有两个重要优势，一是尺寸更小，二是使用寿命更长。集成有连接组件的传感器，比依赖尾纤连接的传感器总体包装尺寸更为小巧，这使开发人员能够设计和构建尺寸更小的整体系统。使用集成连接器，可摈弃众所周知易于损坏的尾纤，能显著提高耐用性，因为尾纤中的导线会受应力损伤、磨损和被啮齿类动物咬坏或弄折。
4. EMI/EMC抗扰性。不同频率的无线电波会对电子设备造成干扰。汽车等级的EMI/EMC保护，能够对抗环境中的无线射频，提供有保证的传感器性能。
5. 标准化的I/O。通过行业标准的AMP终端、32 mm安装间距和通用型引脚布局类型，能帮助您省时、省力、省资金。标准I/O能大幅简化插入式更换方式，因为其安装点、高度和脚位都与现有设备基本一致。
6. 传感器灵活性。选择传感器之前，应先判断一下，您是只使用一种电源，还是需要使用多种输入电压。使用具有多种工作电压或工作电压范围的位置传感器，会给您带来便利。多种工作电压范围，可以让设计工程师灵活地设计符合许多常见应用中不同行程需要的解决方案。
7. 传感器供应商是否可靠。有一点很重要，您必须考虑供应商是否能够提供产品所需要的设计、测试、产品品质和定制技术。另外，如果供应商熟知和了解国际标准，以及生产/发货流程与政策，则更是锦上添花。
霍尔效应位置传感器设计用于测量、监控和提供反馈，是众多交通运输和工业应用中不可分割的组成部分。根据您的设计应用，选择合适的传感器和供应商，是项目取得成功的基础。
除交通运输应用外，霍尔效应旋转位置传感器还可广泛应用于工业应用中。