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)動機電子控制技術(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)動機控制中的關(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經(jīng)濾波、整形后形成矩形波信號， 供單片機系統(tǒng)進行脈沖釆集，對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)動時傳感器有無信號輸出完成，不 能預(yù)先判別其好壞，因此在發(fā)動機能夠達到運轉(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 機上臺架后，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)濟損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是為保證發(fā)動機電控系統(tǒng)對自身磁電式傳感器進行 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 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通過濾波電流進入比較器1,通過比較輸 出矩形波信號，由觸發(fā)器對信號進行遲滯比較處理后進行微處理器 進行轉(zhuǎn)速計算；同時，Rx為磁電傳感器線圈等效電阻，在磁電傳感 器線圈無信號時，傳感器內(nèi)阻Rx上的分壓信號通過比較器2進行上 限電壓比較，通過比較器3進行下限電壓比較，當(dāng)Rx上的分壓電壓 大于上限電壓時，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，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， 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作為信號調(diào)理電路的轉(zhuǎn)速輸入信號，通
過由電阻R1和電容C1組成一階高頻濾波電路對輸入信號進行濾波， 形成信號Ul+, Ul+通過與比較器U1B的負(fù)端電壓U1-進行比較，輸 出矩形波，U1-是由電阻Rl 0和電阻R2對電源電壓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完成對輸出波形的遲滯比較，形成
供單片機系統(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時， 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，同時預(yù)估傳感器線纜電阻為Rm,這樣計算出在正常范圍內(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信號通過限流電阻R9進入比 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，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輸出信號形成"與"邏輯，故 障輸出端為高電平時，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)先對傳感器進行故障診斷，有效減少故障診斷時間，節(jié)約維修成 本。在傳感器輸出信號幅度在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。


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。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的最佳實施例作進一 步描述。 一種磁電式傳感器調(diào)理電路，包括信號調(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通過濾波電流進入比較器 1，通過比較輸出矩形波信號，由觸發(fā)器對信號進行遲滯比較處理后 進行微處理器進行轉(zhuǎn)速計算。同時，Rx為磁電傳感器線圈等效電阻， 在磁電傳感器線圈無信號時，、傳感器內(nèi)阻Rx上的分壓信號通過比 較器2進行上限電壓比較，通過比較器3進行下限電壓比較，當(dāng)Rx 上的分壓電壓大于上限電壓時，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，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，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作為信號調(diào)理電路的轉(zhuǎn)速 輸入信號，通過由電阻R1和電容C1組成一階高頻濾波電路對輸入 信號進行濾波，形成信號Ul+， Ul+通過與比較器U1B的負(fù)端電壓Ul-進行比較，輸出矩形波，U1-是由電阻R10和電阻R2對電源電壓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完成對輸出波形的遲滯比 較，形成供單片機系統(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 圈無信號時，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，同時預(yù)估傳感器線纜電阻為Rm，這樣計算出在正常 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信號通過限流電阻 R9進入比較器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，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輸出信號形成"與" 邏輯，故障輸出端為高電平時，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通過濾波電流進入比較器1，通過比較輸出矩形波信號，由觸發(fā)器對信號進行遲滯比較處理后進行微處理器進行轉(zhuǎn)速計算；同時，Rx為磁電傳感器線圈等效電阻，在磁電傳感器線圈無信號時，傳感器內(nèi)阻Rx上的分壓信號通過比較器2進行上限電壓比較，通過比較器3進行下限電壓比較，當(dāng)Rx上的分壓電壓大于上限電壓時，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，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，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作為信號調(diào)理電路的轉(zhuǎn)速輸入信號，通過由電阻R1和電容C1組成一階高頻濾波電路對輸入信號進行濾波，形成信號U1+，U1+通過與比較器U1B的負(fù)端電壓U1-進行比較，輸出矩形波，U1-是由電阻R10和電阻R2對電源電壓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完成對輸出波形的遲滯比較，形成供單片機系統(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時，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，同時預(yù)估傳感器線纜電阻為Rm，這樣計算出在正常范圍內(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信號通過限流電阻R9進入比較器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，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輸出信號形成“與”邏輯，故障輸出端為高電平時，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)動機電子控制技術(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通過濾波電流進入比較器1，通過比較輸出矩形波信號，由觸發(fā)器對信號進行遲滯比較處理后進行微處理器進行轉(zhuǎn)速計算。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)先對傳感器進行故障診斷，有效減少故障診斷時間，節(jié)約維修成本。在傳感器輸出信號幅度在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。
文檔編號F02D41/00GK101520468SQ200910131870
公開日2009年9月2日 申請日期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, 孟長江, 楊鳳秋, 孝 王, 白思春, 褚全紅, 利 賈 申請人:中國兵器工業(yè)集團第七○研究所