專利名稱：一種磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力機(jī)車控制傳感器領(lǐng)域，特別涉及一種磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器。
背景技術(shù)：
磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器是電力機(jī)車常用的一種非接觸檢測(cè)轉(zhuǎn)速的傳感器，它設(shè)置有檢測(cè)線圈與永久磁鐵，線圈與磁鐵靜止不動(dòng)，測(cè)速齒輪安裝于被測(cè)電機(jī)的軸端與其同步旋轉(zhuǎn)，測(cè)速齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)于靜止不動(dòng)的磁鐵有齒輪與齒間的凹凸變化，該變化引起磁路的磁阻變化，從而改變磁路的磁通，檢測(cè)線圈感應(yīng)獲取變化的磁場(chǎng)信號(hào)，并將磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成了電信號(hào)，因此，它不需要輔助電源，通過(guò)電磁感應(yīng)原理就能把轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電信號(hào)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)快、抗污能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。但是，當(dāng)磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)用于復(fù)雜的機(jī)車環(huán)境時(shí)，其工作狀態(tài)受到嚴(yán)重的電磁干擾，上述信號(hào)獲取過(guò)程受到干擾，影響其信`號(hào)的穩(wěn)定性。同時(shí)，由于它米用永磁體作為磁源，永磁體長(zhǎng)期在高溫、振動(dòng)的機(jī)車環(huán)境中工作，隨著時(shí)間的推移，永磁體容易出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，永磁體一旦出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器所輸出信號(hào)幅值即會(huì)降低，影響傳感器的正常使用；另一方面，上述磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器的探頭與測(cè)速齒輪之間的間隙對(duì)傳感器輸出信號(hào)幅值影響較大，而該間隙在生產(chǎn)調(diào)試時(shí)所設(shè)定有理想值，待傳感器整體安裝至使用場(chǎng)合后，其實(shí)際間隙受裝配因素影響極有可能會(huì)發(fā)生變化，難以保持與理想值的一致，而該間隙差異也會(huì)導(dǎo)致磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器所輸出信號(hào)幅值變大或變小?？傊鲜鲆蛩氐挠绊懢鶗?huì)導(dǎo)致磁阻式機(jī)車傳感器在工作過(guò)程中所輸出的信號(hào)出現(xiàn)差異，呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中磁阻式機(jī)車傳感器需進(jìn)一步改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器，它能適應(yīng)磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器在電力機(jī)車復(fù)雜環(huán)境中的使用要求，克服永磁體磁退化和探頭與轉(zhuǎn)速齒輪之間間隙變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，使傳感器在長(zhǎng)時(shí)間工作狀態(tài)下所輸出信號(hào)幅值長(zhǎng)期保持穩(wěn)定、一致。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器，它包括永磁體、檢測(cè)線圈及鐵心、檢測(cè)電路及傳輸電纜，其特征在于所述的檢測(cè)電路包括自動(dòng)增益控制處理電路和用于濾除檢測(cè)線圈所獲感應(yīng)信號(hào)中高頻干擾信號(hào)的低通濾波電路。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述自動(dòng)增益控制處理電路包括整流單元、增益調(diào)整單元和放大器單元。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述整流單元、增益調(diào)整單元和放大器單元由集成芯片與若干外接元件組成。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述集成芯片為SA571集成芯片。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的永磁體、鐵心及檢測(cè)線圈、檢測(cè)電路由非導(dǎo)電材質(zhì)制成的殼體包裹而整體屏蔽，所述的傳輸電纜采用屏蔽電纜，所述屏蔽電纜由屏蔽線與非導(dǎo)電材質(zhì)制成的殼體相連。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型的檢測(cè)電路包括自動(dòng)增益控制處理電路和用于濾除檢測(cè)線圈所獲感應(yīng)信號(hào)中高頻干擾信號(hào)的濾波電路，可對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，在初步濾除檢測(cè)線圈所獲感應(yīng)信號(hào)中高頻干擾信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)增益，使所輸出信號(hào)在該增益作用下保持恒定的幅值。本實(shí)用新型可解決磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器使用時(shí)間較長(zhǎng)后因受振動(dòng)和溫度影響可能出現(xiàn)退磁現(xiàn)象導(dǎo)致傳感器信號(hào)輸出幅值下降的問(wèn)題，或因磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器與測(cè)速齒輪安裝間隙變化的影響導(dǎo)致信號(hào)幅值變化的問(wèn)題。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明·[0014]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的工作過(guò)程示意圖；圖3為本實(shí)用新型的電路圖。圖中I-測(cè)速齒輪、2-殼體、3-檢測(cè)線圈、4-傳輸電纜、5-插座，6_鐵心、7_永磁體、8_檢測(cè)處理電路、9-信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，10-低通濾波電路、11-自動(dòng)增益控制處理電路(AGC)、12-整流電容、13-芯片內(nèi)部整流電阻、14-外接整流電阻、15-整流單元、16-增益調(diào)整單元、17-外接第二增益電阻、18-濾波電阻、19-濾波電容、20-輸入電容、21-芯片內(nèi)部第一偏置電阻、22-芯片內(nèi)部第二偏置電阻、23-放大器單元、24-外接第三增益電容、25-外接第二增益電容、26-外接第三增益電阻、27-外接第一增益電容、28-芯片內(nèi)部第一增益電阻、29-外接整流電容。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型提供了磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器，用于測(cè)量機(jī)車轉(zhuǎn)速，安裝于機(jī)車牽引電機(jī)軸端，與測(cè)速齒輪I相對(duì)鄰近設(shè)置，如圖I所示，它包括不銹鋼材質(zhì)的殼體2、永磁體7、檢測(cè)線圈3及鐵心6、檢測(cè)處理電路8及傳輸電纜4，檢測(cè)電路8由不銹鋼殼體2整體屏蔽，傳輸電纜4采用屏蔽電纜，屏蔽電纜的屏蔽線一端與不銹鋼殼體2相連，另一端由插座5與其他相關(guān)設(shè)備聯(lián)接。殼體2通過(guò)緊固螺栓與電機(jī)機(jī)座相連，實(shí)現(xiàn)磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器的安裝。檢測(cè)處理電路8包括自動(dòng)增益控制處理電路(AGC)Il和用于濾除檢測(cè)線圈所獲感應(yīng)信號(hào)中高頻干擾信號(hào)的低通濾波電路10。所述低通濾波電路10由電阻和電容組成。自動(dòng)增益控制處理電路(AGC)Il包括整流單元15、增益調(diào)整單元16和放大器單元23，本實(shí)施例中，所述整流單元15、增益調(diào)整單元16和放大器單元23由SA571集成芯片與若干外接元件組成。具體地,所述集成芯片為商購(gòu)得到的SA571集成芯片。如ON Semiconductor公司生產(chǎn)的SA571集成芯片。SA571集成芯片內(nèi)部具有結(jié)構(gòu)相同的雙通道增益控制電路，每個(gè)通道包括整流單元、增益調(diào)整單元和放大器單元，其整流單元、增益調(diào)整單元和放大器單元與若干外接元件組成自動(dòng)增益控制處理電路。本實(shí)施例中，僅利用其中一個(gè)通道構(gòu)成自動(dòng)增益控制處理電路(AGC) 11,另一個(gè)通道閑置。進(jìn)一步地，如圖3所示，低通濾波電路10由濾波電阻18和濾波電容19組成，用于將檢測(cè)線圈3獲得的感應(yīng)信號(hào)中的高頻干擾濾除。自動(dòng)增益控制處理電路(AGC)Il包括內(nèi)部整流單元15、增益調(diào)整單元16和放大器單元23。低通濾波電路10與并聯(lián)的整流電容12、輸入電容20串聯(lián)，整流電容12與芯片內(nèi)部整流電阻13串聯(lián)，并由外接整流電阻14接地，整流單元15與芯片內(nèi)部整流電阻13串聯(lián)構(gòu)成整流回路，并由外接整流電容29接地。所述整流單元15與增益調(diào)整單元16串聯(lián)，增益調(diào)整單元16 —個(gè)輸入引腳與放大器單元23輸入端串聯(lián)，另一個(gè)反相輸入引腳與芯片內(nèi)部第一增益電阻28、外接第一增益電容27串聯(lián)并與放大器單元23輸出端串聯(lián)，所述增益調(diào)整單元16的兩個(gè)引腳間由外接第二增益電阻17、外接第三增益電阻26與芯片內(nèi)部第一增益電阻28、外接第一增益電容27串聯(lián)成增益控制回路，所述外接第二增益電阻17、外接第三增益電阻26由外接第二增益電容25接地，所述增益調(diào)整單元16的兩個(gè)引腳間由芯片內(nèi)部第一增益電阻28、外接第一增益電容27與外接第三增益電容24串聯(lián)，所述外接第三增益電容24與外接第二增益電阻17、夕卜接第三增益電阻26并聯(lián)。所述放大器單元23的輸入端由電阻調(diào)節(jié)引腳通過(guò)芯片內(nèi)部的第一偏置電阻21與外接輸入電容20串聯(lián)構(gòu)成了放大單元的偏置電路，所述芯片內(nèi)部第一偏置電阻21由芯片內(nèi)部第二偏置電阻22接地。芯片內(nèi)部為放大器電路23提供了 +1. 8 V的基準(zhǔn)電壓。本實(shí)用新型的工作過(guò)程是如圖2所示，在傳感器上電的時(shí)刻，低通濾波電路10將檢測(cè)線圈和檢測(cè)處理回路組成的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)9所獲得的感應(yīng)信號(hào)中的高頻干擾衰減掉，即濾除信號(hào)的高頻部分，保留其中有用的基頻信號(hào)提供給自動(dòng)增益控制處理電路(AGC) 11，自動(dòng)增益控制處理電路(AGC) 11的工作過(guò)程是先由整流單元處理，得到當(dāng)前信號(hào)的幅值，再由增益控制單元處理，而增益控制單元自動(dòng)設(shè)定了一個(gè)增益值，可將整流單元獲得幅值結(jié)果與設(shè)定的增益值進(jìn)行比較，反比例地調(diào)整增益大小，并控制放大器單元的輸出，使電路的輸出信號(hào)的幅值保持恒定，始終輸出恒定的正弦波信號(hào)。經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用檢測(cè)，本實(shí)用新型處理后輸出的信號(hào)保持在
權(quán)利要求1.一種磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器，它包括永磁體、檢測(cè)線圈及鐵心、檢測(cè)電路及傳輸電纜，其特征在于所述的檢測(cè)電路包括自動(dòng)增益控制處理電路和用于濾除檢測(cè)線圈所獲感應(yīng)信號(hào)中高頻干擾信號(hào)的低通濾波電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于所述自動(dòng)增益控制處理電路包括整流單元、增益調(diào)整單元和放大器單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于所述整流單元、增益調(diào)整單元和放大器單元由集成芯片與若干外接元件組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于所述集成芯片為SA571集成芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于所述的永磁體、鐵心及檢測(cè)線圈、檢測(cè)電路由非導(dǎo)磁材質(zhì)制成的殼體包裹而整體屏蔽，所述的傳輸電纜采用屏蔽電纜，所述屏蔽電纜由屏蔽線與非導(dǎo)磁材質(zhì)制成的殼體相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種磁阻式機(jī)車轉(zhuǎn)速傳感器，它包括永磁體、檢測(cè)線圈及鐵心、檢測(cè)電路及傳輸電纜，所述的檢測(cè)電路包括自動(dòng)增益控制處理電路和用于濾除檢測(cè)線圈所獲感應(yīng)信號(hào)中高頻干擾信號(hào)的低通濾波電路。本實(shí)用新型可對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，在初步濾除檢測(cè)線圈所獲感應(yīng)信號(hào)中高頻干擾信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)增益，使所輸出信號(hào)在該增益作用下保持恒定的幅值。本實(shí)用新型可解決傳感器使用時(shí)間較長(zhǎng)后因受振動(dòng)和溫度影響可能出現(xiàn)退磁現(xiàn)象導(dǎo)致傳感器信號(hào)輸出幅值下降的問(wèn)題，或因傳感器與測(cè)速齒輪安裝間隙變化的影響導(dǎo)致信號(hào)幅值變化的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01P3/44GK202693603SQ20122029492
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者楊志章 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙七維傳感技術(shù)股份有限公司