Hall effect ABS sensor

Workings of a Hall effect ABS sensor

Hoạt động của cảm biến ABS hiệu ứng Hall

An anti lock braking system (ABS) sensor is used for determining wheel rotation speed to prevent wheel lock up when braking. The Hall effect ABS sensor consists of a permanent magnet with a Hall effect sensor next to it. The magnetic field strength changes when a magnetism sensitive object passes through the magnetic field of the magnet. This changing of the magnetic field causes the output of the Hall effect sensor to change.

Cảm biến hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) được sử dụng để xác định tốc độ quay của bánh xe để ngăn chặn khóa bánh xe khi phanh. Cảm biến ABS hiệu ứng Hall bao gồm một nam châm vĩnh cửu với cảm biến hiệu ứng Hall bên cạnh. Cường độ từ trường thay đổi khi một vật nhạy cảm với từ tính đi qua từ trường của nam châm. Sự thay đổi từ trường này làm cho đầu ra của cảm biến hiệu ứng Hall thay đổi.

In most cases the object used to influence the magnetic field is a disk or ring with evenly distributed teeth, mounted on the driveshaft or in the bearing. When the wheel is rotating, the teeth are passing the sensor and the pattern in which they are placed is visible in the ABS sensor signal. Each period of the signal is a tooth passing the sensor. The frequency of the signal depends on the rotation speed of the wheel and the amount of teeth on the disk or ring.

Trong hầu hết các trường hợp, vật thể được sử dụng để ảnh hưởng đến từ trường là một đĩa hoặc vòng có răng phân bố đều, gắn trên trục truyền động hoặc trong ổ trục. Khi bánh xe quay, răng đi qua cảm biến và mô hình mà chúng được đặt là hiển thị trong tín hiệu cảm biến ABS. Mỗi chu kỳ của tín hiệu là một chiếc răng đi qua cảm biến. Tần số của tín hiệu phụ thuộc vào tốc độ quay của bánh xe và số lượng răng trên đĩa hoặc nhẫn.

Two different types of Hall effect ABS sensor are used in cars, with either 2 wires or 3 wires.

Hai loại cảm biến ABS hiệu ứng Hall khác nhau được sử dụng trên ô tô, với 2 dây hoặc 3 dây.

The 3 wire Hall effect ABS sensor has a simple power supply and a signal wire with the signal voltage (U_s) going to the ABS ECU, shown in figure 1. Depending on the sensor design, the presence of a tooth causes either a high or a low signal voltage and a gap between teeth the opposite. The resulting signal is a square wave.

Cảm biến ABS hiệu ứng Hall 3 dây có nguồn điện đơn giản và dây tín hiệu có tín hiệu điện áp (U_s) đi đến ECU ABS, thể hiện trong hình 1. Tùy thuộc vào thiết kế cảm biến, sự hiện diện của răng gây ra điện áp tín hiệu cao hoặc thấp và khoảng cách giữa các răng ngược lại. Tín hiệu thu được là một sóng vuông.

Figure 1: Schematic view of a 3 wire Hall effect ABS sensor

Hình 1: Sơ đồ của cảm biến ABS hiệu ứng Hall 3 dây

The 2 wire Hall effect ABS sensor has a 12 V power supply wire but no direct ground. As shown in figure 2 the ground of the sensor is also the signal wire. The 2 wire Hall effect ABS sensor is current regulating. The amount of current (I_s) is changed by the sensor when a tooth is passing the sensor. Depending on the sensor design, the presence of a tooth causes either a high or a low current and a gap between teeth the opposite. This current flowing through the resistor inside the ABS ECU will produce a voltage (U_s) related to the ground, similar to the square wave signal of the 3 wire Hall effect ABS sensor. The voltage levels are different and much lower than a 3 wire Hall effect ABS sensor because of the low currents. Voltage levels can also change from system to system depending on current flow and resistor values but a clear square wave pattern should be visible.

Cảm biến ABS hiệu ứng Hall 2 dây có dây cấp nguồn 12 V nhưng không nối đất trực tiếp. Như trong hình 2, mặt đất của cảm biến cũng là dây tín hiệu. Cảm biến ABS hiệu ứng Hall 2 dây đang điều chỉnh dòng điện. Lượng dòng điện (I_s) được thay đổi bởi cảm biến khi một chiếc răng đi qua cảm biến. Tùy thuộc vào thiết kế cảm biến, sự hiện diện của răng gây ra dòng điện cao hoặc thấp và khoảng cách giữa các răng ngược lại. Dòng điện này chạy qua điện trở bên trong ECU ABS sẽ tạo ra điện áp (U_s) liên quan đến mặt đất, tương tự như tín hiệu sóng vuông của cảm biến ABS hiệu ứng Hall 3 dây. Các mức điện áp khác nhau và thấp hơn nhiều so với cảm biến ABS hiệu ứng Hall 3 dây vì dòng điện thấp. Mức điện áp cũng có thể thay đổi từ hệ thống này sang hệ thống khác tùy thuộc vào dòng điện và giá trị điện trở Nhưng một mô hình sóng vuông rõ ràng nên được nhìn thấy.

Figure 2: Schematic view of a 2 wire Hall effect ABS sensor

Hình 2: Sơ đồ cảm biến ABS hiệu ứng Hall 2 dây

Connecting the lab scopeKết nối phạm vi phòng thí nghiệm

In this article the 2 wire Hall effect ABS sensor is measured. Instructions are shown on how to measure a 3 wire Hall effect ABS sensor so the 3 wire Hall effect ABS sensor can be measured as well. Signal patterns and diagnostic information for the 3 wire Hall effect ABS sensor can be read on the Hall effect crankshaft sensor page because they are similar.

Trong bài viết này, cảm biến ABS hiệu ứng Hall 2 dây được đo. Hướng dẫn được hiển thị về cách đo cảm biến ABS hiệu ứng Hall 3 dây vì vậy cảm biến ABS hiệu ứng Hall 3 dây cũng có thể được đo. Các mẫu tín hiệu và thông tin chẩn đoán cho cảm biến ABS hiệu ứng Hall 3 dây có thể được đọc trên Trang cảm biến trục khuỷu hiệu ứng Hall vì chúng giống nhau.

Connecting to a 2 wire Hall effect ABS sensorKết nối với cảm biến ABS hiệu ứng Hall 2 dây

Correct functioning of the 2 wire Hall effect ABS sensor can be checked by measuring the following signal voltages, see figure 3:Có thể kiểm tra hoạt động chính xác của cảm biến ABS hiệu ứng Hall 2 dây bằng cách đo điện áp tín hiệu sau, Xem Hình 3:

Figure 3: Measuring diagram

Hình 3: Sơ đồ đo đạc

Figure 4: Measuring on a working 2 wire Hall effect ABS sensor

Hình 4: Đo trên 2 dây làm việc Cảm biến ABS hiệu ứng Hall

The lab scope is connected to the 2 wire Hall effect ABS sensor via a Measure lead TP-C1812B and Back Probe TP-BP85. The lab scope is set to normal scope mode with the trigger-timeout at infinite. When a one-shot measurement is started with these settings, the measurement is performed when the wheel is turned (by hand).

Phạm vi phòng thí nghiệm được kết nối với cảm biến ABS hiệu ứng Hall 2 dây thông qua dây dẫn đo TP-C1812B và đầu dò ngược TP-BP85. Phạm vi phòng thí nghiệm được đặt thành chế độ phạm vi bình thường với thời gian chờ kích hoạt là vô hạn. Khi bắt đầu đo lường một lần với các cài đặt này, Việc đo được thực hiện khi quay bánh xe (bằng tay).