專利名稱：一種磁電式傳感器調(diào)理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁電式傳 感器調(diào)理電路。
背景技術(shù)：
磁電式轉(zhuǎn)速傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)控制中的關(guān)鍵部件，常用的調(diào)理電 路是把傳感器輸出的正諧波信號(hào)經(jīng)濾波、整形后形成矩形波信號(hào)， 供單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行脈沖釆集，對(duì)于傳感器的故障判斷只能通過"開 路"、"短路"或依靠感應(yīng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳感器有無信號(hào)輸出完成，不 能預(yù)先判別其好壞，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)能夠達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)條件前，無法準(zhǔn)確 地判斷出磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的好壞，等到相關(guān)部件都裝配好，發(fā)動(dòng) 機(jī)上臺(tái)架后，如果再發(fā)現(xiàn)傳感器損壞，則更換過程比較復(fù)雜，導(dǎo)致 不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是為保證發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)對(duì)自身磁電式傳感器進(jìn)行 準(zhǔn)確故障自診斷而提出的一種磁電式傳感器調(diào)理電路。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種磁電式傳感器調(diào)理電路，包括信號(hào) 調(diào)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。電式傳感器輸出信號(hào)通過濾波電流進(jìn)入比較器1,通過比較輸 出矩形波信號(hào)，由觸發(fā)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行遲滯比較處理后進(jìn)行微處理器 進(jìn)行轉(zhuǎn)速計(jì)算；同時(shí)，Rx為磁電傳感器線圈等效電阻，在磁電傳感 器線圈無信號(hào)時(shí)，傳感器內(nèi)阻Rx上的分壓信號(hào)通過比較器2進(jìn)行上 限電壓比較，通過比較器3進(jìn)行下限電壓比較，當(dāng)Rx上的分壓電壓 大于上限電壓時(shí)，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(lián)在一起形成"與"邏輯，系統(tǒng)輸出低電 平，表明傳感器由故障；當(dāng)Rx上的分壓電壓小于下限電壓時(shí)，比較 器2輸出高電平、比較器3輸出低電平，系統(tǒng)輸出低電平，表明傳 感器由故障；當(dāng)Rx上的分壓電壓大于下限電壓且小于上限電壓時(shí)， 比較器2輸出高電平、比較器3輸出高電平，系統(tǒng)輸出高電平，表明傳感器正常；
磁電式傳感器輸出信號(hào)作為信號(hào)調(diào)理電路的轉(zhuǎn)速輸入信號(hào)，通
過由電阻R1和電容C1組成一階高頻濾波電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波， 形成信號(hào)Ul+, Ul+通過與比較器U1B的負(fù)端電壓U1-進(jìn)行比較，輸 出矩形波，U1-是由電阻Rl 0和電阻R2對(duì)電源電壓VCC形成的分壓 值；Rll為正反饋電阻，防止在比較器U1B的輸出腳形成振蕩，連 接到放大器Ul兩輸入端之間二極管Dl、 D2起限幅作用，使濾波后 的信號(hào)Ul+滿足((Ul-) -0. 7V) <Ul+< ((U1-) +0. 7V),比較器U1B 輸出波形通過施密特觸發(fā)器U2B完成對(duì)輸出波形的遲滯比較，形成
供單片機(jī)系統(tǒng)采集的標(biāo)準(zhǔn)波形；
Rx為磁電傳感器線圈等效電阻，在磁電傳感器線圈無信號(hào)時(shí)， 電源電壓VCC在電阻R3、傳感器內(nèi)阻Rx之間形成分壓值Ux,電路 內(nèi)部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;考慮批次磁電傳感器線圈內(nèi)阻Rx的變化范圍在Rxl ~ Rx2 之間，同時(shí)預(yù)估傳感器線纜電阻為Rm,這樣計(jì)算出在正常范圍內(nèi)Ux 的電壓范圍為Uxl~Ux2(Uxl<Ux<Ux2);匹配電阻R5、 R14、 R4、 R17， 使分壓值UH〉Ux2、 UL〈Uxl;分壓值UH信號(hào)通過限流電阻R9進(jìn)入比 較器U3B的正輸入端，Ux電壓經(jīng)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(jìn)入比較器U3B的負(fù)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(shí)，Ux電壓經(jīng)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(jìn)入比較 器U4B的正輸入端，正常情況下，比較器U4B輸入電壓lM+MJ4-,輸 出高電平；比較器U3B和比較器U4B輸出信號(hào)形成"與"邏輯，故 障輸出端為高電平時(shí)，表明傳感器內(nèi)阻Rx在正常范圍內(nèi)；如果傳感 器內(nèi)阻Rx偏大，則出現(xiàn)Ux〉UH,比較器U3B輸出低電平，故障輸出 端為低電平；同理，如果傳感器內(nèi)阻Rx偏小，則出現(xiàn)Ux〈UL，比較 器U4B輸出低電平，故障輸出端為低高電平，表明傳感器內(nèi)阻Rx超 出正常范圍，傳感器出現(xiàn)故障。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的磁電式傳感器調(diào)理電路在完成"開 路"、"短路"的基礎(chǔ)上夠判別出傳感器的內(nèi)阻是否在合理的范圍， 預(yù)先對(duì)傳感器進(jìn)行故障診斷，有效減少故障診斷時(shí)間，節(jié)約維修成 本。在傳感器輸出信號(hào)幅度在2V 100V，頻率SOHz SKHz寬范圍內(nèi)能夠有效處理傳感器輸出的正諧波信號(hào)。


本發(fā)明專利共有3幅附圖，其中圖3為本發(fā)明的最佳實(shí)施例， 亦可作說明書摘要的附圖。
圖l、為一種磁電式傳感器調(diào)理電路的信號(hào)調(diào)理電路圖； 圖2、為一種磁電式傳感器調(diào)理電路的故障診斷電路圖。 圖3、為一種磁電式傳感器調(diào)理電路的電路框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例作進(jìn)一 步描述。 一種磁電式傳感器調(diào)理電路，包括信號(hào)調(diào)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。
如圖3所示，磁電式傳感器輸出信號(hào)通過濾波電流進(jìn)入比較器 1，通過比較輸出矩形波信號(hào)，由觸發(fā)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行遲滯比較處理后 進(jìn)行微處理器進(jìn)行轉(zhuǎn)速計(jì)算。同時(shí)，Rx為磁電傳感器線圈等效電阻， 在磁電傳感器線圈無信號(hào)時(shí)，、傳感器內(nèi)阻Rx上的分壓信號(hào)通過比 較器2進(jìn)行上限電壓比較，通過比較器3進(jìn)行下限電壓比較，當(dāng)Rx 上的分壓電壓大于上限電壓時(shí)，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(lián)在一起形成"與"邏輯， 系統(tǒng)輸出低電平，表明傳感器由故障；當(dāng)Rx上的分壓電壓小于下限 電壓時(shí)，比較器2輸出高電平、比較器3輸出低電平，系統(tǒng)輸出低 電平，表明傳感器由故障；當(dāng)Rx上的分壓電壓大于下限電壓且小于 上限電壓時(shí)，比較器2輸出高電平、比較器3輸出高電平，系統(tǒng)輸 出高電平，表明傳感器正常。
如圖1所示，磁電式傳感器輸出信號(hào)作為信號(hào)調(diào)理電路的轉(zhuǎn)速 輸入信號(hào)，通過由電阻R1和電容C1組成一階高頻濾波電路對(duì)輸入 信號(hào)進(jìn)行濾波，形成信號(hào)Ul+， Ul+通過與比較器U1B的負(fù)端電壓Ul-進(jìn)行比較，輸出矩形波，U1-是由電阻R10和電阻R2對(duì)電源電壓VCC 形成的分壓值；Rll為正反饋電阻，防止在比較器U1B的輸出腳形 成振蕩，連接到放大器U1兩輸入端之間二極管Dl、 D2起限幅作用， 使濾波后的信號(hào)Ul+滿足((Ul-) -0. 7V) <Ul+< ((Ul-) +0. 7V),比 較器U1B輸出波形通過施密特觸發(fā)器U2B完成對(duì)輸出波形的遲滯比 較，形成供單片機(jī)系統(tǒng)釆集的標(biāo)準(zhǔn)波形；如圖2所示，Rx為磁電傳感器線圈等效電阻，在磁電傳感器線 圈無信號(hào)時(shí)，電源電壓VCC在電阻R3、傳感器內(nèi)阻Rx之間形成分壓 值Ux,電路內(nèi)部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;考慮批次磁電傳感器線圈內(nèi)阻Rx的變化范圍在 Rxl-Rx2之間，同時(shí)預(yù)估傳感器線纜電阻為Rm，這樣計(jì)算出在正常 范圍內(nèi)Ux的電壓范圍為Uxl Ux2(UxKUx〈Ux2 );匹配電阻R5、R14、 R4、 R17，使分壓值UDUx2、 UL〈Uxl;分壓值UH信號(hào)通過限流電阻 R9進(jìn)入比較器U3B的正輸入端，Ux電壓經(jīng)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(jìn)入比較器U3B的負(fù)輸入端， 正常情況下，比較器U3B輸入電壓U3+W3-,輸出高電平；同時(shí)，Ux 電壓經(jīng)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(jìn)入比較器U4B的正輸入端，正常情況下，比較器U4B輸入電壓 U4+>[J4-，輸出高電平；比較器l/3B和比較器U4B輸出信號(hào)形成"與" 邏輯，故障輸出端為高電平時(shí)，表明傳感器內(nèi)阻Rx在正常范圍內(nèi)； 如果傳感器內(nèi)阻Rx偏大，則出現(xiàn)UxMJH,比較器U3B輸出低電平， 故障輸出端為低電平；同理，如果傳感器內(nèi)阻Rx偏小，則出現(xiàn)Ux〈UL, 比較器U4B輸出低電平，故障輸出端為低高電平，表明傳感器內(nèi)阻 Rx超出正常范圍，傳感器出現(xiàn)故障。
權(quán)利要求
1、一種磁電式傳感器調(diào)理電路，包括信號(hào)調(diào)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，其特征在于電式傳感器輸出信號(hào)通過濾波電流進(jìn)入比較器1，通過比較輸出矩形波信號(hào)，由觸發(fā)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行遲滯比較處理后進(jìn)行微處理器進(jìn)行轉(zhuǎn)速計(jì)算；同時(shí)，Rx為磁電傳感器線圈等效電阻，在磁電傳感器線圈無信號(hào)時(shí)，傳感器內(nèi)阻Rx上的分壓信號(hào)通過比較器2進(jìn)行上限電壓比較，通過比較器3進(jìn)行下限電壓比較，當(dāng)Rx上的分壓電壓大于上限電壓時(shí)，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(lián)在一起形成“與”邏輯，系統(tǒng)輸出低電平，表明傳感器由故障；當(dāng)Rx上的分壓電壓小于下限電壓時(shí)，比較器2輸出高電平、比較器3輸出低電平，系統(tǒng)輸出低電平，表明傳感器由故障；當(dāng)Rx上的分壓電壓大于下限電壓且小于上限電壓時(shí)，比較器2輸出高電平、比較器3輸出高電平，系統(tǒng)輸出高電平，表明傳感器正常；磁電式傳感器輸出信號(hào)作為信號(hào)調(diào)理電路的轉(zhuǎn)速輸入信號(hào)，通過由電阻R1和電容C1組成一階高頻濾波電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，形成信號(hào)U1+，U1+通過與比較器U1B的負(fù)端電壓U1-進(jìn)行比較，輸出矩形波，U1-是由電阻R10和電阻R2對(duì)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，連接到放大器U1兩輸入端之間二極管D1、D2起限幅作用，使濾波后的信號(hào)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(fā)器U2B完成對(duì)輸出波形的遲滯比較，形成供單片機(jī)系統(tǒng)采集的標(biāo)準(zhǔn)波形；Rx為磁電傳感器線圈等效電阻，在磁電傳感器線圈無信號(hào)時(shí)，電源電壓VCC在電阻R3、傳感器內(nèi)阻Rx之間形成分壓值Ux，電路內(nèi)部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；考慮批次磁電傳感器線圈內(nèi)阻Rx的變化范圍在Rx1～Rx2之間，同時(shí)預(yù)估傳感器線纜電阻為Rm，這樣計(jì)算出在正常范圍內(nèi)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(hào)通過限流電阻R9進(jìn)入比較器U3B的正輸入端，Ux電壓經(jīng)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(jìn)入比較器U3B的負(fù)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(shí)，Ux電壓經(jīng)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(jìn)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(hào)形成“與”邏輯，故障輸出端為高電平時(shí)，表明傳感器內(nèi)阻Rx在正常范圍內(nèi)；如果傳感器內(nèi)阻Rx偏大，則出現(xiàn)Ux>UH，比較器U3B輸出低電平，故障輸出端為低電平；同理，如果傳感器內(nèi)阻Rx偏小，則出現(xiàn)Ux<UL，比較器U4B輸出低電平，故障輸出端為低高電平，表明傳感器內(nèi)阻Rx超出正常范圍，傳感器出現(xiàn)故障。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁電式傳感器調(diào)理電路。該電路包括信號(hào)調(diào)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。電式傳感器輸出信號(hào)通過濾波電流進(jìn)入比較器1，通過比較輸出矩形波信號(hào)，由觸發(fā)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行遲滯比較處理后進(jìn)行微處理器進(jìn)行轉(zhuǎn)速計(jì)算。本發(fā)明的磁電式傳感器調(diào)理電路在完成“開路”、“短路”的基礎(chǔ)上夠判別出傳感器的內(nèi)阻是否在合理的范圍，預(yù)先對(duì)傳感器進(jìn)行故障診斷，有效減少故障診斷時(shí)間，節(jié)約維修成本。在傳感器輸出信號(hào)幅度在2V～100V，頻率50Hz～5KHz寬范圍內(nèi)能夠有效處理傳感器輸出的正諧波信號(hào)。
文檔編號(hào)F02D41/00GK101520468SQ200910131870
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者姜承賦, 孟慶濤, 孟長(zhǎng)江, 楊鳳秋, 孝 王, 白思春, 褚全紅, 利 賈 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第七○研究所