测速设备在机车操控系统中占有非常重要的方位，对侧速设备的要求是分辩才能强、高精度和尽可能短的检测时刻。介绍了运用霍尔传感器经过丈量磁场强度，来得到安稳的脉冲方波信号，完成机车转速的丈量。
霍尔传感器是运用霍尔效应完成磁电转化的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，安稳性高、体积小和耐高温等特色，在机车操控系统中占有非常重要的方位。对测速设备的要求是分辩才能强、高精度和尽可能短的检测时刻。发电机转速的检测计划可分红两类：用测速发电机检测或用脉冲发生器检测。测速发电机的作业原理是将转速改变为电压信号，它运转牢靠，但体积大，精度低，且因为丈量值是模拟量，有必要经过A/D转化后读入核算机。脉冲发生器的作业原理是按发电机转速凹凸，每转宣布相应数目的脉冲信号。按要求挑选或规划脉冲发生器，能够完成高性能检测。
所规划的根据霍尔元件的脉冲发生器要求成本低，结构简略，性能好。在机车电气系统中存在着较为恶劣的电磁环境，因而要求产品自身要具有较强的抗干扰才能。
霍尔传感器的原理
1．霍尔效应
在一块半导体薄片上，其长度为l，宽度为b，厚度为d,当它被置于磁感应强度为B的磁场中，假如在它相对的两头通以操控电流I，且磁场方向与电流方向正交，则在半导体别的两头将发生一个巨细与操控电流I和磁感应强度B乘积成正比的电势UH，即UH=KHIB，其间kH为霍尔元件的灵敏度。该电势称为霍尔电势，半导体薄片便是霍尔元件。
2.作业原理
霍尔开关集成电路中的信号扩大器将霍尔元件发生的幅值随磁场强度改变的霍尔电压UH扩大后再经信号变换器、驱动器进行整形、扩大后输出幅值持平、频率改变的方波信号。
侧量磁场及作业设置
1．丈量磁场
运用霍尔器材检测磁场的办法极为简略，将霍尔器材作成各种形式的探头，放在被测磁场中，因霍尔器材只对笔直子霍尔片外表的磁感应强度灵敏，磁力线有必要和器材外表笔直，通电后即可由输出电压得到被测磁场的磁感应强度。若不笔直，则应求出其笔直重量来核算被测磁场的磁感应强度值。并且，因霍尔元件的尺度极小，能够进行多点检测，由核算机进行数据处理，能够得到电场的散布状况，并可对狭缝、小孔中的磁场进行检测。
2.作业磁体的设置
用磁场作为被传感物体的运动和方位信息载体时，一般选用永久磁钢来发生作业磁场。在遮断办法中，作业磁体和霍尔器材以恰当的空地相对固定，用一软磁（例如软铁）翼片作为运动作业部件，当冀片进入空地时，作用到霍尔器材上的磁力线被部分或悉数遮断，以此来调理作业磁场。被传感的运动信息加在冀片上。这种办法的检测精度很高，在125℃的温度范围内，冀片的方位重复精度可达50μm。当两齿之间的空地正对霍尔元件时，穿过霍尔元件的磁力线涣散，磁场相对较弱；而当某一齿对准霍尔元件时，穿过霍尔元件的磁力线会集，磁场相对较强。齿轮滚动时，使得穿过霍尔元件的磁力线密度发生改变，因而引起霍尔电压的改变，霍尔元件将输出一个mV级的准方波电压。此信号还需由电子电路转化成规范的脉冲电压，当外加磁场的S极挨近霍尔电路外壳上打有标志的一面时，作用到霍尔电路上的磁场方向为正。
也可将作业磁体固定在霍尔器材（外壳上没打标志的一面），让被检的铁磁物体（例如钢齿轮）从它们近旁经过，检测出物体上的特别标志（如齿、凸缘、缺口等），得出物体的运动参数。在图2的霍尔效应速度传感器中，当测速的靶转到霍尔效应传感器的方位，即霍尔传感器坐落靶及磁铁之间，霍尔效应传感器检测到靶感应的磁通量改变。霍尔效应传感器感测的是磁通量的巨细。
霍尔电路规划
1．作业办法
当该霍尔器材处在任何极性的稳定磁场中时，其上的两个霍尔传感器将发生相同的输出信号。不管该磁场的肯定强度有多大，它们之间的差值总为零。但是，因为一个单元面向磁场会集的轮齿，另一个单元则面向一个齿隙，假如两个霍尔单元之间存在磁场梯度，那么将发生一个差值信号，并在芯片上扩大。实际上，这个差值表现了一个小偏移，它可由相应集成的操控电路来批改。这种动态差分原理使传感器外表与齿轮之间存在较大气隙的条件下能坚持高灵敏度。
2.齿轮、感应间隔和角精度
一个齿轮可由其模数来表征：m＝d/z。其间d是齿轮直径，Z是轮齿数量。轮齿到轮齿的间隔为T，齿距的核算公式为T=πm、当一个霍尔传感器面临一个轮齿而另一个霍尔传感器面临一个齿隙时，感应到的差值最大。该器材内两个霍尔传感器的间隔为2.5mm，在模数为1，对应的齿距为3.14win的条件下，该器材都能够感应到差值。假如该模数大于3或许齿轮不规则，将可能在一段较长时刻内检测不到满足的差值，这意味着输出信号将不确认。传感器和齿轮之间答应的最大间隔是温度、模数、磁体和速度的一个函数，速度能够用每次轮齿/齿隙改变时在输出端呈现一个脉冲来表征。假如减小间隔，将发生较大的有用信号。因而，切换精度能够随传感器低／高改变次数的添加而添加，这种低／高改变能够代表齿轮的一个旋转视点。
3.电路图规划
当霍尔元件输出高电平时，V2导通，V1截止，信号输出端输出方波的低电平；当霍尔元件输出低电平时，V1导通，V2截止，输出端为方波的高电平。信号输出端每输出一个周期的方波，代表转过了一个齿。单位时刻内输出的脉冲数N，因而可求出单位时刻内的速度V＝NT（T＝πm）。
