[發明專利]應用于霍爾齒輪傳感器芯片的峰值檢測系統及方法

無效

• 申請號: 201410062309.3
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103777058A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 楊瑩
• 申請（專利權）人: 賽卓電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01R19/04
• 分類號: G01R19/04
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明屬于峰值檢測技術領域，涉及一種峰值檢測系統，尤其涉及一種應用于霍爾齒輪傳感器芯片的峰值檢測系統；同時，本發明還涉及一種應用于霍爾齒輪傳感器芯片的峰值檢測方法。

背景技術

霍爾齒輪傳感器是利用霍爾效應原理將霍爾感應元件、放大器、補償電路和其他電子線路、利用集成電路工藝技術集成在一個芯片上而制成，它具有體積小、壽命長、非接觸式感應以及頻率高等優點被廣泛應用于汽車電子、紡織設備、工業控制等領域。霍爾齒輪傳感器是霍爾傳感器家族的重要成員，它根據外界磁場的變化量輸出具有一定窗口的數字信號，可被用于凸輪軸傳感、位置傳感器、和速度角度測量等領域。

目前許多應用需要霍爾齒輪傳感器具有極其寬泛的速度檢測范圍，如汽車凸輪軸傳感、工業精確角度測量等應用。在低速應用中，一部分霍爾齒輪傳感器由于沒有零速檢測功能，對被測物體的轉速有最低限制從而無法達到應用要求。而具有零速檢測功能的霍爾齒輪傳感器對被測物體并無最低轉速要求，因而能檢測非常緩慢的運動變化。要在芯片內部實現零速檢測功能，一個難點是要準確檢測霍爾信號的峰值并長時間保存。此即為本專利的著重點。

請參閱圖1，圖1揭示一種常見的電壓峰值檢測方法。低通濾波器a1濾除霍爾信號的高頻雜波并輸出基準信號。加法器a2在基準信號的基礎上加上一個電壓常量a3產生參考信號。最后比較器a4比較霍爾信號與參考信號并輸出峰值信號。

通常霍爾信號會受到許多因素的干擾，包括電源的波動、高頻磁場的干擾、被測物體的微小抖動等。因此，若參考信號是由基準信號加電壓常量產生，峰值信號的振幅變化可能會引起檢測結果不準確。

請參閱圖2，圖2揭示另一種常見的電壓峰值檢測方法。峰值檢測器b1檢測霍爾信號的峰值電壓并產生初始峰值信號，同時通過低通濾波器b2濾除霍爾信號的高頻雜波并輸出基準信號。電壓計算單元b3使用加法器b4將峰值信號與基準信號相加并通過b5整流產生參考信號。最后比較器b6比較霍爾信號與參考信號并輸出峰值信號。

在此方法中，如果峰值檢測器儲存峰值時間過長，由于電容的漏電，將使儲存的信號發生衰減。若將電容加大來降低漏電帶來的影響，峰值檢測器的響應時間將會變長，在高頻工作的情況下可能會產生漏檢。

有鑒于此，如今迫切需要設計一種檢測霍爾信號的峰值并長時間保存的方式，以克服現有技術的上述缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種應用于霍爾齒輪傳感器芯片的峰值檢測系統，可長時間儲存電壓峰值并避免由于電容器漏電引起的檢測誤差。

此外，本發明還提供一種應用于霍爾齒輪傳感器芯片的峰值檢測方法，可長時間儲存電壓峰值并避免由于電容器漏電引起的檢測誤差。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種應用于霍爾齒輪傳感器芯片的峰值檢測系統，所述峰值檢測系統包括：模擬峰值檢測器、模數轉換器、數字峰值檢測器、控制單元、數模轉換器；所述控制單元分別連接模擬峰值檢測器、模數轉換器、數字峰值檢測器；

所述模擬峰值檢測器用以接收霍爾信號并根據其自身的時鐘頻率檢測霍爾信號的峰值；

所述模數轉換器用以將模擬峰值檢測器輸出的模擬峰值信號轉化為數字信號并輸入至數字峰值檢測器；

所述數字峰值檢測器根據其自身的時鐘頻率檢測數字峰值；

所述控制單元產生各類控制信號；

所述數模轉換器將數字峰值信號再次轉化為模擬峰值信號并輸出至下一級處理。

作為本發明的一種優選方案，所述模擬峰值檢測器包含第一檢測單元、第二檢測單元以及復用器；第一檢測單元、第二檢測單元采用相同的結構但工作于不同時間；

使用兩組檢測單元是為了配合模數轉換器；當一組檢測單元向模數轉換器輸出模擬峰值信號時，另一組檢測單元持續檢測峰值信號防止漏檢；第一檢測單元由第一復位信號控制，第二檢測單元由第二復位信號控制；

復用器接收第一檢測單元與第二檢測單元的輸出信號并由選擇信號控制輸出相應信號。

作為本發明的一種優選方案，當第一復位信號為低電平時，第一檢測單元檢測霍爾信號峰值，當第一復位信號A為高電平時，將電容放電復位；

當第二復位信號為低電平時，第二檢測單元檢測霍爾信號峰值，當第二復位信號為高電平時，將電容放電復位；

在每個ADC采樣時鐘的下降沿并延后第三時間t3，選擇信號改變其電平狀態；

在每個ADC采樣時鐘的下降沿并提前第一時間t1，第一復位信號與第二復位信號變為低電平并且在下一個ADC脈沖的下降沿并延后第二時間t2變為高電平。