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基于霍爾傳感器的防夾技術

返回列表 來源:華芯霍爾元件 瀏覽:0 發布日期:2019-07-18 14:59:12【

車窗電動機系統通過開關控制磁極N 和磁極 S 的方向來改變電動機轉向, 在電動機系統輸出軸上固定磁環, 通過在電子模塊中植入的霍爾傳感器來感應磁場 。當電動機轉子轉動一周時, 霍爾元件將產生霍爾信號; 對信號進行分析, 利用霍爾信號的脈沖寬度來檢測是否遇到障礙物, 從而實現車窗防夾 。

在相同時間基準下測得車窗電動機正常運行和堵轉運行時的霍爾信號波形。通過比較可以看出, 當遇到障礙物時, 霍爾元件產生的霍爾信號脈沖寬度 ΔX 明顯變大。根據霍爾傳感器產生的脈沖波形, 有兩種較為普遍的車窗防夾方案: 幅值法和斜率法。

1) 幅值法。在玻璃升降器初始化時, 記錄整個防夾區域的霍爾元件脈沖寬度, 選擇其中一個合適的脈沖寬度作為基準脈沖寬度。當車窗遇到障礙物時, 若采集到的霍爾脈沖寬度與基準脈沖寬度之差大于設定閾值,則認為遇到障礙物。

該方法理論設計較為簡單, 但在實際運用中, 當車門結構、 運行環境和路況狀態等出現差異時, 或是在車窗電動機啟動瞬間, 都可能會產生較大脈沖寬度, 給車窗防夾功能的實現帶來較大困難, 需要在軟件編程時采取措施克服這些問題。

2) 斜率法。檢測電動機加速度并在控制器算法中將其轉化為霍爾元件產生的方波脈沖寬度, 利用脈沖寬度的變化情況來判斷: 在防夾區域內, 車窗正常上升時每發生一次輸入捕捉( 即一個脈沖) , 將位置計數器減 1, 同時對霍爾脈沖寬度進行采樣, 將前 10次采樣值 Xj( j = 1,2,…,10) 放置在 10 個連續的存儲單元中, 去掉極值后求得平均值并記錄為 Y0。

以此類推,將之后連續 10 個霍爾元件脈沖寬度采樣值的平均值記為 Y1,進行 Y0 與 Y1 的比較; 若 Y1 - Y0 > Y( 設定閾值) ,則認為滿足防夾要求, 否則用 Y1 覆蓋 Y0, 繼續進行比較,直至車窗玻璃至頂后停止比較。這種方法的難點是確定合適的防夾閾值 Y。Y 過小,會造成防夾誤操作; Y 過大,又會造成防夾力過大。因此,要求 Y 的大小能根據具體情況做出選擇, 并能在程序中實現自適應。

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