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汽车安全气囊中霍尔开关的使用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2021-11-25 09:29:16【

乘客安全是汽车设计最关键的要素之一。因此,必须一如既往地提高安全系统的可靠性,以减少并最终防止司乘人员在遭遇事故时受到伤害。

安全系统内采用了座椅位置感应技术,以确定乘客相对于方向盘的位置,从而防止安全气囊在用力过度时意外弹出。

目前最常用的解决方案是采用双线单极霍尔效应开关,感应独立的座椅位置区域。传感器 IC 必须以数字输出的形式,将该信息发送到指示特定区域的控制器。当车辆启动时,该信息必须正确,所以传感器 IC 输出必须在无用户操作时解码。

座椅调节导轨通常采用铁类金属材料制成,它们能中断霍尔效应传感器 IC 和磁体之间的磁场。座椅调节导轨的铁类金属会通过开关和磁体之间,导致开关开启或关闭,从而将座椅位置信息发送到控制器。传感器 IC 的输出状态变化会提示控制器,座椅已进入特定区域。

根据使用的霍尔传感器 IC 的具体数量,可以有任意数量的区域,假设每个座椅调节导轨上有两个传感器 IC,可能存在四个区域。控制器会处理霍尔传感器 IC 提供的信息,以确定相对于方向盘的座椅位置。离方向盘较近区域内的座椅会提示控制器,弹出安全气囊时需要更小的外力。离方向盘最远的后部区域内的座椅位置,需要以更大的外力弹出安全气囊。控制器会为霍尔效应传感器 IC 的输出状态解码,以确定座椅所在的区域。两个传感器 IC 将提供便捷的格雷码输出,如图 2 和下表所示。

图 2.在车辆启动时,位置传感器 IC 会向控制器发送正确的座椅位置信息。乘客并不知道,汽车无需借助用户界面,就能自动执行事关生死的操作。

品类繁多的霍尔传感器 IC 可为相同的应用提供不同的解决方案。可能需要更高的分辨率,以随时确定座椅的准确位置。分辨率最高的解决方案采用了线性模拟霍尔传感器 IC,它能产生与磁场强度成比例的电压输出。设计正确的话,采用线性侧滑配置的双极磁体能产生输出范围在 0 - 5 V 的电压。

霍尔效应技术是一种非常可靠和相对低廉的技术。用于自动感应的解决方案必须完全可靠。

如果需要更高的精度,可选用能编程的开关和线性器件,还能通过生产线终端测试,最大限度减小叠加误差。

使用反向偏压的霍尔传感器 IC 能检测铁类金属目标。这些传感器 IC 在一个包覆成型的组件内集成了霍尔电路和稀土球。反向偏压解决方案适用于开关和线性设计。这些组件不仅简化了生产过程,还能以包覆成型的单独封装,提供最佳的电气和磁场设计。

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