[發明專利]霍爾自適應傳感器

有效

• 申請號: 201210347030.0
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102901836A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 管慧;胡梟;郭洋;朱曉紅
• 申請（專利權）人: 杭州鑫芯電子有限公司
• 主分類號: G01P3/42
• 分類號: G01P3/42;G01P3/44
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

技術領域

本發明涉及一種霍爾自適應傳感器，是一種用于速度檢測，轉速檢測的霍爾自適應傳感器。具體應用于發動機的齒輪位置檢測，速度檢測，凸輪軸檢測，以及方向檢測領域。

背景技術

有轉動的地方，就需要齒輪，有齒輪的地方有一半的地方需要非接觸式的齒輪傳感器。由于是需要非接觸式的傳感，因此大部分的齒輪傳感器是需要配備一個磁鋼才能進行工作的。然而，各個應用于各個領域檢測的齒輪，凸輪軸等的不同，所需要配備的磁鋼也要求不一，這就給工廠的實際操作造成了很大的不便利。

目前市場的大部分齒輪傳感器，由于齒輪大小，齒間距的不同，對磁鋼磁場的適應程度都比較低，有幾種適應磁場度比較高的傳感器，也存在比如不能零速檢測問題，或者，采用零點浮動技術的傳感器，容易飽和，僅能用于去掉失調噪聲誤差，且靈敏度感應距離較低的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構設計合理、可自適應，可檢測零速的應用便利，可靠性高的霍爾自適應傳感器。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是該霍爾自適應傳感器，其特點是：包括降壓穩壓結構、霍爾傳感頭、放大器、自適應邏輯結構、比較器、遲滯比較器和輸出電路，所述的降壓穩壓結構、霍爾板感頭、放大器、比較器、遲滯比較器和輸出電路依次連接，所述自適應邏輯結構與比較器連接。

本發明所述的降壓穩壓結構用來提供一個穩定的3~5V電源。

本發明所述的霍爾傳感頭用于檢測外部變化的磁場信號，并將之轉變為電壓信號，提供給放大器。僅需要一個霍爾板。

本發明所述的放大器用于放大霍爾傳感頭電壓信號，并作為比較器一端輸入與自適應邏輯結構的輸入。

本發明所述的比較器用于將放大后的電壓信號與參考電壓進行比較，并將之變化為數字信號，輸入到遲滯比較器。

本發明所述的自適應邏輯結構根據放大器的輸出，將輸出調整為與放大器輸出無限接近的值，無論由高向低還是由低向高變化，均不超過該值。然后此調整輸出值，作為參考電壓輸入比較器的參考電壓一端。

利用此自適應功能，在應用中，實現對磁鋼強弱的低要求，低依賴，并且不需要電容，可實現零速檢測。適應磁鋼的磁場范圍可達到幾百高斯到幾千高斯之間，且感應距離不變化。

本發明所述的遲滯比較器用于接收比較器的數字信號，形成遲滯窗口。

本發明所述的輸出電路根據遲滯窗口，進行高低電平的轉換。

本發明同現有技術相比具有以下優點及效果：本發明實現了可自適應的功能，可檢測零速的應用便利，是一種可靠性高的齒輪傳感器。可以用于不同的齒輪、凸輪軸，給工廠的實際操作帶來了很大的便利。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

標號說明：降壓穩壓結構1、霍爾傳感頭2、放大器3、自適應邏輯結構4、比較器5、遲滯比較器6、輸出電路7、電源8、接地點9。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。

實施例1：如圖1所示，本實施例的霍爾自適應傳感器由降壓穩壓結構1、霍爾傳感頭2、放大器3、自適應邏輯結構4、比較器5、遲滯比較器6、輸出電路7、電源8、接地點9組成。降壓穩壓結構1、霍爾傳感頭2、放大器3、比較器5、遲滯比較器6和輸出電路7依次連接，所述自適應邏輯結構4與比較器5連接。

降壓穩壓結構1，為本發明的降壓穩壓結構，可以使電路在外部的電源8Vcc在5V到40V的時候，穩定的提供給內部電路3~5V的電壓。

霍爾傳感頭2，為本發明霍爾板傳感頭，作為輸入部分，使能夠傳感器感應外部磁場，并轉化成電壓信號提供給放大器3。霍爾傳感頭2上設置有接地點9。

放大器3，為本發明放大器，接受霍爾傳感頭2的信號，并放大，提供給自適應邏輯結構4和比較器5。

自適應邏輯結構4，為本發明的自適應邏輯結構，為本發明的核心部分。自適應邏輯結構主要通過接收放大器3的信號，并通過運算，產生與之匹配的相差極小的輸出值（無論由高到低變化還是由低到高變化均不會超過放大器的輸出值），作為比較器5的參考電壓端。

比較器5，為本發明的比較器。使用自適應邏輯結構4作為參考電壓端，接收放大器3的輸出，并與之比較，將之轉化為相應的數字信號，作為遲滯比較器6的輸入。

遲滯比較器6，為本發明的遲滯比較器。通過接收比較器5的輸入，產生遲滯輸出窗口，作為輸出結構7的輸入端。