ZHCACW8 july   2023 TMAG5273

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2液位检测实现
    1. 2.1 电容式
    2. 2.2 超声波
    3. 2.3 磁性霍尔效应实现方案
      1. 2.3.1 不同类型的霍尔效应传感器
      2. 2.3.2 实现方案 1:浮动磁体加上线性霍尔效应传感器
      3. 2.3.3 实现方案 2:浮动磁体加上锁存器或开关阵列
      4. 2.3.4 轴向臂上的浮动装置
  6. 3功能演示设计
    1. 3.1 浮臂
    2. 3.2 GUI 操作
    3. 3.3 3D 打印零件方向和设置
  7. 4总结
  8. 5参考文献
    1. 5.1 器件支持
    2. 5.2 相关文档

轴向臂上的浮动装置

磁体可以连接到浮动装置上,以便磁体的角度随浮臂的高度而变化。如图 2-8 所示,与其他设计相比,此设置可以使用极小的磁体,并且只需通过更改浮臂的尺寸,即可测量任何大小容器内的液位。此实现只需要一个传感器。传感器可以与磁体同轴放置,也可以放置在侧面。

GUID-20230425-SS0I-XD9R-KBCW-PQ8B41WBKDP8-low.png图 2-8 旋转磁体浮臂实现

常见的测量拓扑包括同轴或离轴角度测量中的角度位置测量,如图 2-9 所示。尽可能选择同轴测量拓扑,因为这样可以实现磁场和器件测量范围的最佳优化。TMAG5273 提供了片上增益调整选项,以应对机械位置错位问题。

GUID-20210605-CA0I-7JNZ-4NVH-PH7DG0ZSHHXQ-low.svg图 2-9 同轴角度测量与离轴角度测量

图 2-10 显示了同轴测量的 X 和 Y 传感器数据示例,其中两个轴的磁场强度相等。图 2-11 显示了离轴测量的传感器数据示例,其中 Y 轴的磁场强度是 X 轴的一半。

GUID-20210924-SS0I-N0TL-TSXC-PMPNT3MGKBS0-low.svg图 2-10 进行同轴测量时 360 度全方位旋转的 X 和 Y 传感器数据
GUID-20210924-SS0I-GRBT-34JP-PTTHZWQXLSXF-low.svg图 2-11 进行离轴测量时 360 度全方位旋转的 X 和 Y 传感器数据

传统的车辆燃油传感器系统采用旋转式浮动传感器实现。这类实现通常在与电阻滑动片相连的臂上带有泡沫块。随着浮子高度下降或上升,滑动片的电阻会发生变化。电流通过滑动片电阻流入双金属片周围的加热线圈。加热时,双金属片会向一个方向弯曲,并移动燃油表指针。该系统无法针对燃油箱的形状做出补偿,并且电阻滑动片和双金属片容易出现磨损。它还会在燃油表中产生非线性行为,即在油箱加满后,即使燃油在减少,燃油表也会显示油箱是满的,经过一段时间后,燃油表才会开始显示燃油减少,然后随着燃油不断消耗,燃油表中的燃油量下降速度会越来越快。现代车辆可能会使用微控制器来从滑动片电阻读取电压,并以数字方式显示燃油油位。

浮臂与磁体和霍尔传感器配合使用,可提供低成本的单传感器液位检测设计。