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基于霍尔开关的新型燃油液位传感器的应用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2020-08-11 08:36:26【

汽车燃油的剩余量是关系到汽车能够行驶距离的重要参数,因此对其的精确测量非常重要。现在的测量方法依旧是利用固定在燃油泵上的液位传感器来进行测量。

目前,汽车燃油液位测量传感器的测试方法主要采用电位计式传感器,其具体测试步骤如下:

1)燃油的浮力使燃油泵上的浮子漂浮在燃油液面上,当燃油液位上升或下降时,浮子将随着燃油液位的上升或下降沿电位计式传感器上的轴作轴向运动;

2)浮子上的金属滑片将在电位计。上滑动,使电位计的电位发生变化;

3)检测电路检测出电位上的电压变化传到汽车电控单元从而反映油量的变化。

上述燃油液位传感器存在如下缺陷:

  1. 常用燃油液位传感器,由于电位计电位变化的阶梯性,使输出电压的变化是个阶梯性曲线,因此其线性度比较差;
  2. 由于电位计传感器的电刷与电阻片的接触磨损,会产生测量误差;

传感器结构

如图1所示,该燃油液位传感器包括浮子、磁铁、支架、线性输出的霍尔开关传感器、连杆。霍尔开关是该传感器的核心部件,用于感应由于液位变化而引起的磁场的变化,从而输出感应电压,其设置在支架的上部,由稳压电源供电;磁铁设置在霍尔的下方,将做轴向运动,为霍尔提供线性变化的磁场强度;连杆的一端通过销钉铰接在支架上,另一端与浮子连接,磁铁固定在连杆上。

工作原理

该传感器的测量过程如下:

  1. 燃油箱内液位的变化引起传感器上浮子竖直方向上位移的变化;
  2. 随着浮子竖直方向上的变化,装在浮子座上的磁铁将做轴向运动;
  3. 安装在霍尔开关前方的导磁材料在变化的磁场源的作用下,其磁通将作线性变化;
  4. 导磁材料磁通的线性变化使霍尔开关的输出电压呈线性变化,变化的电压传输到汽车显示仪表,从而检测出油箱内液位的变化。该传感器输出电压是否呈现线性与加在霍尔上的磁场有关。
  5. 为了测定该传感器的圆柱型磁铁对霍尔开关的位置随着浮子的移动是否呈现线性变化,在此用高斯计测定霍尔位置。

优点

  1. 线性霍尔开关具有线性输出的特点,因此,该液位传感器输出变化线性度好,测量精度和分辨率高。
  2. 放大电路为具有线性校正功能的放大电路,进一步提高了该液位传感器测量精度和分辨率。
  3. 浮子通过连杆铰接在支架上,磁铁固定在连杆上,可减小磁铁的行程,有利于提高可测液面高度范围,还可以提高传感器的稳定性。

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