霍尔效应是指把一块金属或半导体薄片垂直放在磁感应强度为B的磁场中,沿着垂直于磁场方向通过电流I时,会在薄片的另一对侧面间产生电动势,所
产生的电动势称为霍尔电动势,这种薄片(一般为半导体)称为霍尔片或霍尔元件。根据信号触发器结构的不同可以分为触发叶片式和触发轮齿式两种。
①触发叶片霍尔式曲轴位置传感器主要由触发叶轮、霍尔集成电路和永久磁铁组成,结构如图5-4所示。
内外信号轮侧面各设置一个信号发生器,信号轮转动时,每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙中时,霍尔集成电路中的磁场被隔磁,此时产生电压;当叶片离开空气隙时,永久磁铁中的磁通便通过导磁板穿过霍尔元件中,这时产生电压,经过集成电路放大后向控制单元输送脉冲信号。外信号轮每转一圈产生18个脉冲信号,称为18X信号。一个脉冲相当于曲轴转角的20°,发动机控制单元计算出曲轴旋转1°的对应时间,根据这一信号,发动机控制单元可精确控制点火时间。
②触发轮齿式霍尔曲轴位置传感器的结构与电磁感应式曲轴位置传感器相似,由带凸齿的信号转子和霍尔信号发生器组成,其结构如图5-5所示。
在四缸发动机的飞轮外沿上有8个齿槽,平均分为两组,之间相隔180°。每组中每个齿槽的宽度为2°,两个齿槽之间相隔18°。在六缸发动机的飞轮外沿有12个齿槽,均分为三组,每组相隔120°。每一组中每个齿槽的宽度为2°,两个齿槽之间也相隔18°。
当飞轮齿槽通过传感器的磁铁时,霍尔传感器输出5V高电平;当飞轮齿槽离开磁铁时,霍尔传感器输出0.3V低电平。一个飞轮齿圈通过传感器时,传感器便产生一个高、低电平信号。