ABS系统用轮速传感器AD22157

ＡＤ２２１５７轮速传感器实际上是一个二线制电流调制传送器，它可根据磁场在空间的差模变化产生相应的电流脉冲。在其应用于轮速传感器时，它所探测到的磁场是一个放置于其后面的永久磁铁和位于传感器前端、目标轮上的铁制凹槽标记相互作用产生的。在这种条件下，传感器必须抵消恒定的磁场偏置，并放大差模调制磁场，从而准确判断目标轮的转动情况。

３．２ 信号检测原理

每组霍尔单元都由４个独立的、直径为２００μｍ、排列成空间十字形的霍尔片并联构成（如图４所示）。此排列方式有利于减轻使用时逐渐增加的倾斜度对霍尔信号电压造成的影响。

霍尔阵列由三组匹配的电流源供电，在此电流下的灵敏度为５μＶ／Ｇａｕｓｓ。三组霍尔效应传感器可分为两组，并分别与仪器放大器相连，中间的霍尔片同时与两个放大器相连。这种结构可使两组空间差模磁场信号转变为电信号，其峰—峰值与差模磁场信号和霍尔片偏置电流成正比。

因此，如果霍尔阵列与车轮斜度相匹配，那么，ＡＤ２２１５７中的空间差模阵列所测得的霍尔信号将按正弦规律变化。

３．３ 信号调制前的误差源

霍尔传感器除了可以产生所需的空间差模信号外，通常还会产生以下几种误差：

（１） 得到补偿的磁场偏置。该误差源主要来源于霍尔片灵敏度的不匹配、霍尔片偏置电流的不匹配以及穿过偏置磁铁表面的磁通密度发生变化等因素。

（２） 霍尔片固有失调。这种情况源于霍尔片接触面不平造成的未对准、生产厂商要求的霍尔片扩散的公差不一致、以及封装的机械压力所引起的局部平坦度变化等。

（３） 霍尔单元受温度灵敏度的影响。这种影响大约为４５０～±１５０ｐｐｍ／℃。

（４） 受温度影响的电路结构所产生的失调。通常该装置对于前级放大器输出的总体影响在几百ｍＶ的数量级上，并且会随温度朝正或负方向变化几十ｍＶ。

从电路角度考虑，该放大器会进一步造成信号的输入失调，但这一失调分量一般少于１ｍＶ，通常在几百μＶ的量级。

３．４ 信号调整

信号调整的作用是补偿失调误差，并准确判断差模信号的过零点（差模信号是由霍尔单元产生的相互正交的正弦信号，产生的正弦信号的频率由目标轮的转速决定）。它们之间的关系如图５所示。其正交信号之间的相位关系可用于判断车轮旋转的方向。

该装置的信号调整采用了两个单独的测量通道。第一通道用于检测过零点信息，并提供边沿信息的主信号源。第二通道仅对信号相位作比较，以提取转动方向的信息。每个通道都包含２个极值采样／保持电路和一个１０位模／数转换器。

每个通道都使用由两个Ａ／Ｄ转换器构成的采样／保持电路来对各自的信号进行极值检测。其中一个采样／保持电路检测峰值，另一个是检测谷值。ＤＡＣ的电压输出反映了任意时刻信号的峰—峰值。这个电压的中间值可作为ＰＷＭ中的过零检测器的参考值。此结构可保证在任何操作条件下都可检测出１ｋＨｚ信号（上升沿至上升沿）±２％的相位抖动。

通道１还给出了被测信号的峰—峰值，此结果可用于测量与空气隙直接相关的磁场强度或用于空气隙诊断，同时可结合通道２的方向信息计算ＰＷＭ中的输出脉冲宽度。