测量磁转速传感器信号的转速测量电路专利检索- 线速度或角速度加速度减速度或冲击的测量;运动的存在不存在或方向的指示专利检索查询-专利查询网

测量磁转速传感器信号的转速测量电路
申请号	CN201710431911.3	申请日	2017-06-09	公开(公告)号	CN107255732A	公开(公告)日	2017-10-17
申请人	四川新川航空仪器有限责任公司;			发明人	赵宝康; 林翔;
摘要	本发明公开了测量磁转速传感器信号的转速测量电路，包括带通滤波电路、运算放大器 A、电阻 R2和电阻R5，所述带通滤波电路的输入端连接转速输入信号的正端，带通滤波电路的输出端连接运算放大器 A的反向输入端2，运算放大器A的正向输入端3同时连接电阻R2一端和电阻R5一端，电阻R5另一端连接转速输入信号的负端，电阻R5和转速输入信号的负端均接地，电阻R2的另一端连接运算放大器A的输出端6；所述运算放大器A的端口4和端口7依次连接负电源和正电源。本发明通过上述原理，转速信号方波不会出现丢波现象，也就不会出现转速信号跳变和不准确的现象，采集到的信号更准确。
权利要求	1.测量磁转速传感器信号的转速测量电路，其特征在于，包括带通滤波电路、运算放大器A、电阻R2和电阻R5，所述带通滤波电路的输入端连接转速输入信号的正端，带通滤波电路的输出端连接运算放大器A的反向输入端2，运算放大器A的正向输入端3同时连接电阻R2一端和电阻R5一端，电阻R5另一端连接转速输入信号的负端，电阻R5和转速输入信号的负端均接地，电阻R2的另一端连接运算放大器A的输出端6；所述运算放大器A的端口4和端口7依次连接负电源和正电源。 2.根据权利要求1所述的测量磁转速传感器信号的转速测量电路，其特征在于，所述带通滤波电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R9，电容C1、电容C2和稳压二极管D3，电阻R9、电容C1两端分别连接电阻R3一端和电阻R9一端，电阻R3另一端和电阻R9另一端连接；电容C1和电阻R3的公共连接端与电阻R1一端连接，电阻R1另一端与电容C2一端连接，电容C2另一端、电阻R3和电阻R9均接地，电阻R4并联在电容C2两端，稳压二极管D3并联在电阻R4两端，电阻R1和电容C2的公共连接端连接运算放大器A的反向输入端2，电阻R9和电容C1的公共连接端连接转速输入信号的正端。 3.根据权利要求1所述的测量磁转速传感器信号的转速测量电路，其特征在于，运算放大器A的端口4和端口7依次连接负15V电源和正15V电源。 4.根据权利要求1所述的测量磁转速传感器信号的转速测量电路，其特征在于，运算放大器A的输出端6将信号送入外部控制器。
说明书全文	测量磁转速传感器信号的转速测量电路技术领域 [0001] 本发明涉及磁转速传感器，具体涉及测量磁转速传感器信号的转速测量电路。背景技术 [0002] 磁电式转速传感器利用电磁感应原理，一般用于感应与其对应的齿轮转速，为转速提供输出信号。传感器永久磁铁、线圈和外壳均固定不动，齿轮安装在被测旋转轴上，当齿轮转动时，通过传感器的磁通发生变化，在线圈中感应出电势，其频率f(Hz)决定于齿数N和转速n(r/min)的乘积，即经放大整形后，输出规则的脉冲信号，将此信号输入频率采集电路，即可由频率测算出转速。 [0003] 在实际转速采集过程中发现，传感器输出信号中有一附加的调幅载波信号，产生这一载波信号的原因是由于传动轴在转动过程中，其轴沿径向上有窜动以及齿轮与传动轴的同心度不好(存在偏心的情况)，使磁传感器与齿轮轮之间的间歇出现周期变化，这样一来，就在传感器信号上附加了调幅载波信号。载波信号的频率为：式(1.2)中f1为调幅载波信号的频率，f为当前转速下传感器的输出频率，N为齿轮齿数。 [0004] 现有的转速测量电路中磁传感器输出的正弦波转速信号负端直接接地，正端送运放进行过零比较，输出规则的方波信号送入CPU进行处理。但因为转速信号上叠加了调幅载波信号的原因，会导致处理电路接收到的信号不为标准的正弦波信号，转速信号的幅值相对于地有波动，当磁转速传感器输出的信号幅值较低了，采集电路接收到的正端转速信号的幅值已经后级的比较器的门限电压，转速信号甚至会完全低于零电平，通过比较器后的转速信号方波就会有丢波形的现象，这样就会导致采集到的转速信号跳变，不准确。发明内容 [0005] 本发明所要解决的技术问题是现有的转速测量电路采集到的转速信号方波会有丢波形的现象，目的在于提供测量磁转速传感器信号的转速测量电路，通过该电路的转速信号方波不会出现丢波现象，也就不会出现转速信号跳变和不准确的现象，采集到的信号更准确。 [0006] 本发明通过下述技术方案实现： [0007] 测量磁转速传感器信号的转速测量电路，包括带通滤波电路、运算放大器A、电阻R2和电阻R5，所述带通滤波电路的输入端连接转速输入信号的正端，带通滤波电路的输出端连接运算放大器A的反向输入端2，运算放大器A的正向输入端3同时连接电阻R2一端和电阻R5一端，电阻R5另一端连接转速输入信号的负端，电阻R5和转速输入信号的负端均接地，电阻R2的另一端连接运算放大器A的输出端6；所述运算放大器A的端口4和端口7依次连接负电源和正电源。 [0008] 所述带通滤波电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R9，电容C1、电容C2和稳压二极管D3，电阻R9、电容C1两端分别连接电阻R3一端和电阻R9一端，电阻R3另一端和电阻R9另一端连接；电容C1和电阻R3的公共连接端与电阻R1一端连接，电阻R1另一端与电容C2一端连接，电容C2另一端、电阻R3和电阻R9均接地，电阻R4并联在电容C2两端，稳压二极管D3并联在电阻R4两端，电阻R1和电容C2的公共连接端连接运算放大器A的反向输入端2，电阻R9和电容C1的公共连接端连接转速输入信号的正端。 [0009] 本方案在转速输入信号的正端增加一个带通滤波电路，能有效的消除由于轴的窜动及偏心带来的影响，而载波调幅信号的频率一般较低，C1与R3组成的高通滤波器能将低频的载波调幅信号滤除，R1和C2组成的低通滤波器是为了消除传输电缆上耦合的高频干扰信号。经过带通滤波电路处理后再送入运放进行过零比较，得到转速信号方波，该转速信号方波不会出现丢波现象，也就不会出现转速信号跳变和不准确的现象，采集到的信号更准确。 [0010] 优选的，运算放大器A的端口4和端口7依次连接负15V电源和正15V电源。 [0011] 优选的，运算放大器A的输出端6将信号送入外部控制器。 [0012] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： [0013] 本发明在转速输入信号的正端增加一个带通滤波电路，能有效的消除由于轴的窜动及偏心带来的影响，而载波调幅信号的频率一般较低，C1与R3组成的高通滤波器能将低频的载波调幅信号滤除，R1和C2组成的低通滤波器是为了消除传输电缆上耦合的高频干扰信号；经过带通滤波电路处理后再送入运放进行过零比较，得到转速信号方波，该转速信号方波不会出现丢波现象，也就不会出现转速信号跳变和不准确的现象，采集到的信号更准确。附图说明 [0014] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中： [0015] 图1为本发明的电路原理图。具体实施方式 [0016] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。 [0017] 实施例 [0018] 如图1所示，本发明公开了测量磁转速传感器信号的转速测量电路，包括带通滤波电路、运算放大器A、电阻R2和电阻R5，所述带通滤波电路的输入端连接转速输入信号的正端Vin+，带通滤波电路的输出端连接运算放大器A的反向输入端2，运算放大器A的正向输入端3同时连接电阻R2一端和电阻R5一端，电阻R5另一端连接转速输入信号的负端Vin-，电阻R5和转速输入信号的负端均接地，电阻R2的另一端连接运算放大器A的输出端6；所述运算放大器A的端口4和端口7依次连接负电源和正电源。 [0019] 带通滤波电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R9，电容C1、电容C2和稳压二极管D3，电阻R9、电容C1两端分别连接电阻R3一端和电阻R9一端，电阻R3另一端和电阻R9另一端连接；电容C1和电阻R3的公共连接端与电阻R1一端连接，电阻R1另一端与电容C2一端连接，电容C2另一端、电阻R3和电阻R9均接地，电阻R4并联在电容C2两端，稳压二极管D3并联在电阻R4两端，电阻R1和电容C2的公共连接端连接运算放大器A的反向输入端2，电阻R9和电容C1的公共连接端连接转速输入信号的正端。 [0020] 运算放大器A的端口4和端口7依次连接负15V电源和正15V电源。该电压已经能够满足测量的需要。 [0021] 运算放大器A的输出端6(INTO)将信号送入外部控制器。方便用于后期用于数据分析。 [0022] 在实际转速采集过程中发现，传感器输出信号中有一附加的调幅载波信号，产生这一载波信号的原因是由于传动轴在转动过程中，其轴沿径向上有窜动以及齿轮与传动轴的同心度不好(存在偏心的情况)，使磁传感器与齿轮轮之间的间歇出现周期变化，这样一来，就在传感器信号上附加了调幅载波信号。 [0023] 现有的转速测量电路中磁传感器输出的正弦波转速信号负端直接接地，正端送运放进行过零比较，输出规则的方波信号送入CPU进行处理。但因为转速信号上叠加了调幅载波信号的原因，会导致处理电路接收到的信号不为标准的正弦波信号，转速信号的幅值相对于地有波动，当磁转速传感器输出的信号幅值较低了，采集电路接收到的正端转速信号的幅值已经后级的比较器的门限电压，转速信号甚至会完全低于零电平，通过比较器后的转速信号方波就会有丢波形的现象。这样就会导致采集到的转速信号跳变，不准确。 [0024] 本方案在转速输入信号的正端增加一个带通滤波电路，能有效的消除由于轴的窜动及偏心带来的影响，而载波调幅信号的频率一般较低，C1与R3组成的高通滤波器能将低频的载波调幅信号滤除，R1和C2组成的低通滤波器是为了消除传输电缆上耦合的高频干扰信号。经过带通滤波电路处理后再送入运放进行过零比较，得到转速信号方波，该转速信号方波不会出现丢波现象，也就不会出现转速信号跳变和不准确的现象，采集到的信号更准确。 [0025] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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