【应用】高灵敏度、小封装霍尔传感器，助力汽车档位检测

时间： 2016-12-16 来源：Allegro（世强编辑整理）

技术问答

在非接触式位置的检测应用中，随着霍尔器件的不断进步，传统使用干簧管和磁铁的位置检测方法已渐渐淡出工程师的世界。因霍尔效应技术提供了卓越的价值和可靠性，越来越多的工程师更青睐使用霍尔器件。MLX92232是MELEXIS公司推出的一款可编程数字霍尔效应传感器，其高可靠性、小封装、提供各种输出选项并且易于实现的特点，使它已经成功应用于汽车空档开关的检测。

霍尔技术工作原理
首先简要介绍一下霍尔效应技术的工作原理，在霍尔效应中，垂直于电流流动方向的磁通量会产生可测量的电压。如图1所示，它是指流经电流的导体受到磁场的影响时，在导电材料（例如硅（矽）或砷化镓（GaA））上可以测到电压。这个由磁场所产生的横向力被称为洛仑兹力。因此，霍尔效应器件需要磁场才能驱动。

图1：霍尔效应技术工作原理图

尽管如今已经非常普遍，但霍尔效应技术直至二十世纪八十年代才得到普遍应用。这是因为霍尔元件上的电压非常小，很容易受外界因素的影响，比如温度和封装。如图2所示，近期的霍尔器件除了采用片上偏移消除技术，还集成了最新的信号放大技术，这样，即使在极端环境条件下（如汽车发动机罩下的应用环境），也可以采用霍尔传感技术。此外，霍尔效应IC的“非接触”工作方式为用户提供几乎无限的执行和开关寿命。

图2：霍尔传感器内部框图

汽车档位检测应用
汽车换档器是使用离散位置传感很好的实例。换挡器通常只有五个离散位置（停车、倒车、空档、驾驶和低速）。单极开关放在各个位置（P、R、N、D 和 L），每个开关仅在换挡器中的磁铁快速直接移近开关时才会开启，如图3所示，霍尔效应器件可以用作接近开关、与传感位置进行一对一匹配，或者使用多个设备对磁串扰进行分析，以提供额外的传感位置。MLX92232的宽磁力开关感应范围为±1.5mT到±66mT，在这个范围内是可编程的，这使得用户在考虑磁铁时大大提高了灵活度。

图3：汽车换挡器

可编程霍尔效应传感的出现给工程师提供了更好的选择。可靠性高、尺寸小、生产可行成本低、工作电压范围宽、提供各种输出选项并且易于实现，这使得霍尔效应传感技术可以为每个市场的大多数应用提供服务。

MLX92232可编程霍尔传感器特点：
1）可编程参数

• 宽磁力锁存感应范围：±0.4mT to ±80mT

• 宽磁力开关感应范围：±1.5mT to ±66mT

• 可编程磁滞：1mT to 36mT

• 可编程极性：N or S

• 可编程输出极性：直接输出，反向输出

2）32位片上ID

3）宽工作电压范围：2.7V to 24V

4）输入电压反向保护

5）输出电流限制带自动关闭

6）欠压保护

7）过温保护

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