[實用新型]霍爾齒輪轉速傳感器

有效

• 申請號: 200920041347.5
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN201408199Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 涂平華;李占江;任剛;張爍
• 申請（專利權）人: 南京奧聯汽車電子電器有限公司
• 主分類號: G01P3/42
• 分類號: G01P3/42
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武

技術領域

本實用新型涉及一種轉速傳感器，特別是一種霍爾齒輪轉速傳感器。

背景技術

現在，汽車行業發展越來越快，為得知汽車發動機運行是否正常，需及時提取汽車發動機的轉速信息，用轉速傳感器可以實現了這一信號提取。轉速傳感器按其檢測技術可分為可變磁阻式、韋根德效應式、霍爾效應式、磁控電阻式、各向異性磁阻式、巨磁阻式轉速傳感器，現有的轉速傳感器多采用霍爾效應式，包括磁鐵和霍爾感應芯片，霍爾感應芯片置于磁鐵上，齒輪和霍爾感應芯片之間有一個間隙，當齒輪轉過霍爾感應芯片時，霍爾感應芯片即有信號輸出，但是這種霍爾效應式轉速傳感器的感應范圍小，能感應到與齒輪最大間距約為3mm，同時抗輻射干擾、電磁干擾和傳導干擾能力差，特別是在汽車等應用環境惡劣的條件下實現旋轉體的速度測量還需進一步改進。

實用新型內容

本實用新型霍爾轉速傳感器所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種信號提取精度高，感應間距大，信號穩定，同時抗輻射干擾和電磁干擾的霍爾轉速傳感器。

為解決上述技術問題，本實用新型霍爾轉速傳感器所采用的技術方案如下：一種霍爾齒輪轉速傳感器，包括磁鐵10、霍爾感應器1和信號處理電路9，所述霍爾感應器1包括霍爾芯片1-1和霍爾芯片1-2，所述霍爾芯片1-1和霍爾芯片1-2的輸出端與所述信號處理電路9連接；所述信號處理電路9包括順次連接的差分放大器4、高通濾波器5、施密特觸發器6和輸出接口電路7，所述輸出接口電路7的輸出信號即為霍爾齒輪轉速傳感器的輸出信號。

作為本實用新型霍爾齒輪轉速傳感器的進一步改進的技術方案，還包括一個電源接口電路8，所述電源接口電路8包括二極管D1和穩壓管D2，用于保護電源反接，二極管D1正接在電源VCC上，穩壓管D2的陰極與二極管D1的陰極連接，穩壓管D2的陽極接地；所述霍爾感應器1、差分放大器4和輸出接口電路7通過所述電源接口電路8外接直流電源VCC。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述輸出接口電路7包括三極管T1、電容C1、上拉電阻R1和穩壓管D3，三極管T1的基極與施密特觸發器6的輸出端相連接，三極管T1的發射極接地，三極管(T1)的集電極通過上拉電阻R1與電源接口電路(8)連接，電容C1連接在三極管T1的集電極和地之間，穩壓管D3的陰極與三極管T1的集電極連接，穩壓器D3的陽極接地。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，在高通濾波器的輸入端還連接有電容C2，用來調節差值信號到零，這樣輸出信號在穩定下沒有限定，同時在靜止狀態也有輸出，它所達到的精度將存在最小的切換磁滯和較大氣隙，可達3.5mm。

本實用新型霍爾齒輪轉速傳感器，由于采用兩個霍爾芯片，霍爾感應器通過感應交變磁場變化，輸出兩路正弦波信號，此正弦波信號經差分放大器放大并比較后，輸出周期變化的方波，方波再經高通濾波器濾波，去除低頻干擾，然后通過施密特觸發器對方波進行整形，這樣大大提高信號提取精度，即使在高速的情況下，仍能準確檢測其信號。方波信號通過三極管的集電極輸出，經過三極管的驅動與上拉電阻的作用，可以輸出一個標準的方波信號。另外，由于在三極管的集電極和地之間并聯了穩壓管和電容，穩壓管進一步保護電路免受電磁干擾，電容能降低輻射干擾。由于高通濾波器與地之間也接有電容，因此，通過調節電容，可以調節差值信號直至為零，這樣輸出信號在穩定下沒有限定，它所達到的精度將存在最小的切換磁滯和較大氣隙，可達3.5mm?？傊緦嵱眯滦突魻桚X輪轉速傳感器的信號提取精度高，信號穩定，感應間隙大，抗干擾能力強。

附圖說明

圖1是本實用新型霍爾齒輪轉速傳感器的電路原理流程圖

圖2是本實用新型霍爾齒輪轉速傳感器的電路原理圖

圖3是本實用新型霍爾齒輪轉速傳感器的磁鐵、霍爾芯片和齒輪相互位置示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型霍爾齒輪轉速傳感器的具體實施方式作進一步說明。

參見圖1、圖2和圖3，霍爾齒輪轉速傳感器包括磁鐵10、霍爾感應器1和信號處理電路9，信號處理電路9包括差分放大器4、高通濾波器5、施密特觸發器6和輸出接口電路7；霍爾感應器1緊貼磁鐵10，霍爾感應器1上有霍爾芯片1-1和霍爾芯片1-2，霍爾感應器1的兩路輸出端與信號處理電路9中的差分放大器4的輸入端連接，差分放大器4的輸出端與高通濾波器5的輸入端連接，高通濾波器5的輸出端與施密特觸發器6的輸入端相連接，施密特觸發器6的輸出端與輸出接口電路7連接，輸出接口電路7的輸出信號即為霍爾齒輪轉速傳感器的輸出信號；輸出接口電路7包括三極管T1、穩壓器D3和電容C1，三極管T1的基極與施密特觸發器6的輸出端連接，三極管T1的集電極為信號輸出端，穩壓管D3和電容C1連接在三極管T1的集電極與地之間，穩壓管D3的陰極與三極管T1的集電極連接，穩壓器D3的陽極接地；另外，三極管T1的集電極通過上拉電阻R1與電源保護電路8連接，差分放大器4和輸出接口電路7也都通過電源保護電路8與直流電源VCC連接，電源保護電路8包括二極管D1和穩壓管D2，二極管D1的陰極接電阻R1，二極管D1的陽極接直流電源VCC，穩壓器D2連接在二極管D1的陰極和地之間。在高通濾波器的輸入端還連接有電容C2，用來調節差值信號到零，這樣輸出信號在穩定下沒有限定，同時在靜止狀態也有輸出，它所達到的精度將存在最小的切換磁滯和較大氣隙，可達3.5mm。