火花探測器使用接近度
霍爾效應 IC 在旋轉機械上的接近檢測和角速度測量等應用中用作接近傳感器?;魻栃骷o需機械接觸即可檢測機械運動。這種無創(chuàng)檢測是由于霍爾效應的磁性。Y 方向流經(jīng)半導體的電流在 X 方向產生的電位差可以忽略不計(圖 1)。當存在與電流(Z 方向)成直角的磁場時,半導體上會在 X 方向上出現(xiàn)位移電壓。該效應就是霍爾電壓 V H。
霍爾效應圖 1沿 Y 方向流過半導體的電流在 X 方向上產生的電勢差可以忽略不計。
霍爾效應 IC 可以檢測、調節(jié)信號并為電氣位移添加磁滯。本質上,這些設備測量磁場在 X 方向穿過半導體產生的電場。因此,如果將半導體置于 X 方向上足夠強度的電場中,霍爾效應器件也會檢測到該電場。
內燃機設計需要控制火花正時??刂瓢l(fā)動機參數(shù)的微控制器不僅改變相對于活塞位置的火花關系,而且在更先進的發(fā)動機中,還需要可變氣門正時的反饋。此外,診斷輔助和發(fā)動機故障排除硬件可以受益于使用這種新穎方法測量火花正時的簡單方法。即使是割草機上基本的化油器調整也需要一種測量發(fā)動機每分鐘轉數(shù)的方法。四沖程小型發(fā)動機在每次發(fā)動機革命中都會產生火花。因此,檢測到該火花可以直接指示發(fā)動機每分鐘的轉數(shù)。
只需以正確的方向將霍爾效應 IC 靠在火花塞線上,您就可以利用其電場檢測火花塞脈沖。只需用電工膠帶將設備固定到火花塞電線的絕緣層上即可。由于霍爾效應 IC 集成了內部信號調節(jié)和遲滯,因此與傳統(tǒng)電流互感器方法不同,無需額外組件即可從器件讀取基本頻率。
圖 2中的電路將霍爾效應 IC 的脈沖轉換為基本的電壓表可以讀取的直流電壓?;魻栃?IC 提供集電極開路輸出。您只需要一個上拉電阻。傳感器將生成的一系列脈沖進行轉換,然后由National Semiconductor 的LM2917 頻率電壓轉換器將其轉換為電壓。C 1和R 1的選擇可根據(jù)該器件的電荷泵部分將遇到的頻率范圍調整輸出電壓。對于四沖程單缸發(fā)動機,轉速范圍達到 5000 rpm 就足夠了。
將霍爾效應 IC 的脈沖轉換為直流電壓圖 2該電路將霍爾效應 IC 的脈沖轉換為基本的電壓表可以讀取的直流電壓。
該電路提供高達 5V 的輸出電壓,需要 9V 的電池電源電壓。操作非常簡單:通過將霍爾效應 IC 壓在火花塞線上,DVM(數(shù)字電壓表)上的電壓可以輕松解讀每分鐘的轉數(shù)。由于測量是非侵入性的,因此該方法可以輕松地對多缸發(fā)動機進行重復測量或分析。汽車發(fā)動機的測量略有不同。汽車發(fā)動機具有機械分配器,可激發(fā)其他發(fā)動機革命。不帶分電器且每個氣缸有一個點火線圈的點火系統(tǒng)也會在發(fā)動機每隔一轉時產生火花。
閱讀更多設計理念由于與點火系統(tǒng)沒有電接觸,因此該電路本質上提供了與高壓的隔離。因此,與微處理器和微控制器的接口就變成了邏輯電平兼容的問題?;魻栃?IC 的電源電壓為 4.5 至 24V 直流,這使其能夠與標準 5V 處理器以及汽車電壓配合使用。您可以連接多個傳感器,以在汽車應用中提供點火診斷和正時分析。