霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。流体中的霍尔效应是研究“磁流体发电”的理论基础。由霍尔效应的原理知,霍尔电势的大小取决于: Rh为霍尔常数,它与半导体材质有关;IC为霍尔元件的偏置电流;B为磁场强度;d为半导体材料的厚度。对于一个给定的霍尔器件,Vh将完全取决于被测的磁场强度B。
在电动车上使用的霍耳转把的信号有以下几种:转把的种类 输出电压,正把/5V供电,反把/5V供电,单霍耳转把 1.1-4.2(最多) /4.2-1.1(少量);单霍耳转把 2.6-3.7(极少) /3.7-2.6;单霍耳转把 1-2.5/ 2.5-1;单霍耳转把2.5-4/4-2.5;双霍耳转把 0-5/5-0;光电转把 0-5(少量)/ 5-0。其中最常用的是以下两种信号的转把:1-4.2V(俗称正把),4.2-1V(俗称反把)。两种信号的转把中,是1.0V~4.2V的转把占绝大多数。其它输出电压的转把,目前市场中存在很少,已成为事实中的非标产品,这种非标的转把在早期的电动车上使用比较多。因此目前市场上通用的控制器绝大多数是识别1-4.2V转把信号的产品。当电动车的转把或控制器需要维修更换时,一旦遇到转把信号与控制器不匹配的情况时,这就需要对转把进行改制,使其输出信号能匹配控制器。转把输出信号改制:将转把拆开,改变转把里面磁钢工作面的极性,就可以改变转把输出的电位。如果转把内有两个磁钢,分别将两个磁钢都转180°,再装好;如果转把内只有1个磁钢,将磁钢取出,反转180°后,装好转把,这样就改变了转把里面霍耳元件工作磁场的起始位置,从而实现了转把输出信号的改制。 锁定转把的转把上加了一个机械开关按钮,可以在控制器的控制下作为模式转换按钮,用于1:1助力,电动,定速,故障自检的模式转换。
转把信号是电动车电机旋转的驱动信号,刹信号是电机停止转动的制动信号。电动车标准要求电动车在刹车制动时,控制器应能自动切断对电机的供电。因此电动车闸把上应该有闸把位置传感元件,在有捏刹车把动作时,将刹车信号传给控制器,控制器接受到刹车信号后,立即停止对电机的供电。电动车闸把的位置传感元件有机械式微动开关(分机械常开和机械常闭两种)和开关型霍耳感应元件(分刹车低电位和刹车高电位两种)两种。机械开关型有两条引线一条接负极另一条接断电线,适用于低电平刹车控制器。对于支持高电平刹车的控制器为一条接+12V,另一条接断电线。 霍耳型三条引出线分别:刹车线(细蓝 +5V),负极(细黑),剩余的一条为断电线。常见单极性开关霍尔元件型号的型号有:AH41/ AH3144/ A3144/ A3282。
一般机械常开的刹车信号是常高电位,当刹车时,闸把内部的微动开关闭合,其信号变成低电位。一般机械常闭的刹车信号是常低电位,当刹车时,闸把内部的微动开关打开,其信号变成高电位。一般电子低电位闸把的刹车信号是常高电位,当刹车时,闸把内部的霍耳元件信号翻转,其信号变成低电位。一般电子高电位闸把的刹车信号是常低电位,当刹车时,闸把内部的霍耳元件信号翻转,其信号变成高电位。刹车信号高低电位的变化,是控制器识别电动车是否处于刹车状态,从而判断控制器是否给电机供电。当电动车的闸把或控制器需要维修更换时,会遇到闸把信号与控制器不匹配的情况时,这就需要对闸把进行改制,使其输出信号能匹配控制器。因此在维修实践中,不论刹把的形式如何,也不论控制器识别何种刹车信号,应做到能对各种形式的刹车信号进行适当改进,以匹配成控制器能识别的信号。
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