[發明專利]一種磁電式傳感器調理電路

無效

• 申請號: 200910131870.1
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101520468A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 白思春;褚全紅;孟長江;王孝;賈利;姜承賦;楊鳳秋;孟慶濤
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業集團第七○研究所
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00;F02D41/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心
• 代理人: 劉東升

技術領域

本發明屬于發動機電子控制技術領域，具體涉及一種磁電式傳感器調理電路。

背景技術

磁電式轉速傳感器是發動機控制中的關鍵部件，常用的調理電路是把傳感器輸出的正諧波信號經濾波、整形后形成矩形波信號，供單片機系統進行脈沖采集，對于傳感器的故障判斷只能通過“開路”、“短路”或依靠感應齒輪轉動時傳感器有無信號輸出完成，不能預先判別其好壞，因此在發動機能夠達到運轉條件前，無法準確地判斷出磁電式轉速傳感器的好壞，等到相關部件都裝配好，發動機上臺架后，如果再發現傳感器損壞，則更換過程比較復雜，導致不必要的經濟損失。

發明內容

本發明主要是為保證發動機電控系統對自身磁電式傳感器進行準確故障自診斷而提出的一種磁電式傳感器調理電路。

本發明的技術方案是：一種磁電式傳感器調理電路，包括信號調理電路和故障診斷電路，兩電路都以磁電式傳感器的輸出作為其輸入，磁電式傳感器輸出信號通過濾波電路進入比較器1，通過比較輸出矩形波信號，由觸發器對信號進行遲滯比較處理后進入微處理器進行轉速計算；同時，磁電式傳感器線圈內阻Rx為等效電阻，在磁電式傳感器線圈無信號時，磁電式傳感器線圈內阻Rx上的分壓信號通過比較器2進行上限電壓比較，通過比較器3進行下限電壓比較，當磁電式傳感器線圈內阻Rx上的分壓電壓大于上限電壓時，比較器2輸出低電平、比較器3輸出高電平，由于比較器2、比較器3輸出聯在一起形成“與”邏輯，系統輸出低電平，表明傳感器有故障；當磁電式傳感器線圈內阻Rx上的分壓電壓小于下限電壓時，比較器2輸出高電平、比較器3輸出低電平，系統輸出低電平，表明傳感器有故障；當磁電式傳感器線圈內阻Rx上的分壓電壓大于下限電壓且小于上限電壓時，比較器2輸出高電平、比較器3輸出高電平，系統輸出高電平，表明傳感器正常；

磁電式傳感器輸出信號作為信號調理電路的轉速輸入信號，通過由電阻R1和電容C1組成一階高頻濾波電路對輸入信號進行濾波，形成信號U1+，U1+通過與比較器U1B的負端電壓U1-進行比較，輸出矩形波，U1-是由電阻R10和電阻R2對電源電壓VCC形成的分壓值；R11為正反饋電阻，防止在比較器U1B的輸出腳形成振蕩，連接到比較器U1B兩輸入端之間二極管D1、D2起限幅作用，使濾波后的信號U1+滿足((U1-)-0.7V)＜U1+＜((U1-)+0.7V)，比較器U1B輸出波形通過施密特觸發器U2B完成對輸出波形的遲滯比較，形成供微處理器采集的標準波形；

磁電式傳感器線圈內阻Rx為等效電阻，在磁電式傳感器線圈無信號時，電源電壓VCC在電阻R3、磁電式傳感器線圈內阻Rx之間形成分壓值Ux，電源電壓VCC通過電阻R5、R14形成分壓值UH，通過電阻R4、R17形成分壓值UL；考慮批次磁電式傳感器線圈內阻Rx的變化范圍在Rx1～Rx2之間，同時預估傳感器線纜電阻為Rm，這樣計算出在正常范圍內Ux的電壓范圍為Ux1～Ux2(Ux1＜Ux＜Ux2)；匹配電阻R5、R14、R4、R17，使分壓值UH＞Ux2、UL＜Ux1；分壓值UH信號通過限流電阻R9進入比較器U3B的正輸入端，Ux電壓經過由電阻R15和電容C3組成的濾波電路，以及限流電阻R7后進入比較器U3B的負輸入端，正常情況下，比較器U3B輸入電壓U3+＞U3-，輸出高電平；同時，Ux電壓經過由電阻R16和電容C2組成的濾波電路，以及限流電阻R6后進入比較器U4B的正輸入端，正常情況下，比較器U4B輸入電壓U4+＞U4-，輸出高電平；比較器U3B和比較器U4B輸出信號形成“與”邏輯，故障輸出端為高電平時，表明磁電式傳感器線圈內阻Rx在正常范圍內；如果磁電式傳感器線圈內阻Rx偏大，則出現Ux＞UH，比較器U3B輸出低電平，故障輸出端為低電平；同理，如果磁電式傳感器線圈內阻Rx偏小，則出現Ux＜UL，比較器U4B輸出低電平，故障輸出端為低電平，表明磁電式傳感器線圈內阻Rx超出正常范圍，傳感器出現故障。

本發明的有益效果：本發明的磁電式傳感器調理電路在完成“開路”、“短路”的基礎上夠判別出傳感器的內阻是否在合理的范圍，預先對傳感器進行故障診斷，有效減少故障診斷時間，節約維修成本。在傳感器輸出信號幅度在2V～100V，頻率50Hz～5KHz寬范圍內能夠有效處理傳感器輸出的正諧波信號。

附圖說明

本發明專利共有3幅附圖，其中圖3為本發明的最佳實施例，亦可作說明書摘要的附圖。

圖1、為一種磁電式傳感器調理電路的信號調理電路圖；

圖2、為一種磁電式傳感器調理電路的故障診斷電路圖。