霍尔速度传感器原理及算法介绍

　　三线制电压式接口通常是“开路漏极接口(Open-Drain-Interface)”或“开路集电极接口(Open-Collector-Interface)”，对于这类接口传感器，外围电路需要有上拉电阻。图3是典型的三线制电压式应用电路。当输出MOSFET截止时，输出信号Vsignal被上拉电阻拉升到输入电压Vs。当输出MOSFET导通时，MOSFET内阻相对于上拉电阻小很多，因此输出信号Vsignal被拉低到地。　　

　　单霍尔传感器

　　在凸轮轴应用中，凸轮轴传感器用于检测凸轮轴转速及位置，它和曲轴传感器配合，用于燃油喷射控制，提高燃油效率。发动机启动时要求传感器能够迅速检测目标轮是齿还是槽。也就是说传感器还处于静止状态时就必须能够检测出目标轮状态，即上电检测(True Power On)功能，这一特性是差分式霍尔传感器所不具备的。英飞凌TLE498X系列(含TLE4983C,TLE4984C以及在研发中的TLE4986C)是专门针对凸轮轴应用的单霍尔速度传感器，具有TPO功能，动态自我标定算法，可下线编程，灵敏度及稳定性高等特点。

　　差分霍尔传感器

英飞凌提供差分霍尔传感器用于速度检测，如果需要方向检测功能则需要有第三个霍尔探头用于检测目标轮转动方向。图4为带有方向检测功能的差分霍尔传感器。假设从左到右霍尔探头分别为B1，B3，B2。则 ΔBspeed=B2-B1，ΔBdir=B3-(B2+B1)/2。取决于目标轮转动方向，中间霍尔探头信号会比速度信号超前或者延迟90°，通过比较方向和速度信号之间相位，传感器能够判断出目标轮转动方向，并输出相应PWM信号。

　　背磁

　　磁性传感器信号的产生离不开磁场,而传感器感应面和目标轮之间磁场产生方式主要有两种:一种是磁性轮,如图5左所示。还有一种是针对非磁性轮应用，如图5右所示。对于这种非磁性轮应用，设计时需要在传感器背面集成磁铁,即背磁方式(back bias)。对于背磁方式，除客户自主设计磁铁外，英飞凌还提供集成背磁版本(Integrated Back Bias)的磁速传感器。需要特别指出的是，对于需要有TPO功能的凸轮轴传感器以及基于iGMR感应原理的磁速传感器，其背磁方式需要有磁路抑制技术，英飞凌能够提供具有相关专利技术的背磁方案。