專利名稱：：車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法及其電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及汽車零部件輸出信號(hào)的檢測(cè)方法及其電路，具體的說是車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法及其電路。
背景技術(shù)：
：在車輛上應(yīng)用的汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)(例如ABS/TCS/ESP)中，輪速傳感器是不可或缺的組成部分。到目前為止，輪速傳感器分為兩種形式，一種是采用磁電感應(yīng)原理，即通過永磁體纏繞導(dǎo)線的方式，切割磁力線產(chǎn)生正弦波得到輸出，該方式輸出為模擬輸出；另外一種是通過霍爾原理，通過施加在電流垂直方向的磁場(chǎng)變化，導(dǎo)致傳感器輸出電流的變化檢測(cè)輪速。在目前的汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)中，針對(duì)不同類型的輪速傳感器需要進(jìn)行不同的處理，若車輛的輪速傳感器發(fā)生改變，則需要改變控制器的硬件來適應(yīng)傳感器的變更，整個(gè)系統(tǒng)需要重新設(shè)計(jì)，帶來大量的成本提升。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種可對(duì)不同類型車用輪速傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一處理的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法及其電路。本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法，按以下步驟進(jìn)行(1)將輪速傳感器信號(hào)劃分為公共端和信號(hào)端，公共端通過電阻分壓的方式，將公共端電壓設(shè)置為1/2的電源電壓，信號(hào)端對(duì)地接可調(diào)電阻作為負(fù)載輸出；(2)當(dāng)輪速傳感器為磁電式傳感器時(shí)，將可調(diào)電阻調(diào)整至高阻狀態(tài)，磁電式傳感器輸出信號(hào)通過可調(diào)電阻的電流可以忽略不計(jì)，輸出信號(hào)直接輸送到比較器正端；(3)當(dāng)輪速傳感器為霍爾式傳感器時(shí)，若霍爾式傳感器為電壓輸出，則將可調(diào)電阻調(diào)至高阻，霍爾式傳感器輸出信號(hào)直接送入比較器正端；(4)當(dāng)輪速傳感器為霍爾式傳感器時(shí)，若霍爾式傳感器為電流輸出，則將可調(diào)電阻調(diào)至低阻值，通過流經(jīng)可調(diào)電阻的電流變化，帶來比較器信號(hào)端電壓變化；(5)通過比較器對(duì)于1/2的電源電壓和輪速傳感器信號(hào)的比較，將輪速傳感器輸出的正弦波或方波整形成標(biāo)準(zhǔn)方波。車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，含有一個(gè)用于比較電源電壓和輪速傳感器信號(hào)的電壓比較器，一個(gè)通過電阻改變來適應(yīng)不同類型輪速傳感器的可調(diào)電阻；輪速傳感器的公共端輸出分為三路，第一路對(duì)地接電阻，第二路接電阻，第三路又分為三路輸出，第一路對(duì)地接二極管，第二路接二極管，第三路接電壓比較器的一個(gè)輸入端；輪速傳感器的信號(hào)端輸出分為兩路，第一路對(duì)地接可調(diào)電阻，第二路又分為三路輸出，第一路對(duì)地接二極管，第二路接二極管，第三路接電壓比較器的另一個(gè)輸入端；電壓比較器的輸出通過一個(gè)通用非門整形后作為輸出。本發(fā)明的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法，在輪速傳感器的信號(hào)端和公共端采用二極管鉗位的方法，用二極管將輸入限制在大于電源電平0.7V和低于地電平0.7V范圍內(nèi)。輪速傳感器信號(hào)經(jīng)過比較器進(jìn)行比較之后，信號(hào)還通過一個(gè)通用非門進(jìn)行整形，使信號(hào)的上升延遲和下降延遲盡可能快速。本發(fā)明的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，輪速傳感器的公共端的第三路輸出通過一個(gè)限流電阻后分為三路輸出，輪速傳感器的信號(hào)端的第二路輸出也通過一個(gè)限流電阻后分為三路輸出，限流電阻用于防止輸入比較器電流過大。限流電阻上并聯(lián)接有一個(gè)濾波電容，可調(diào)電阻上也并聯(lián)接有一個(gè)濾波電容，電壓比較器的兩個(gè)輸入端之間也接有一個(gè)濾波電容，濾波電容作用是濾除信號(hào)端的高頻干擾。電壓比較器與輪速傳感器信號(hào)端相連的輸入端與電壓比較器的輸出端之間接有一個(gè)運(yùn)放反饋電阻。電壓比較器的輸出端還并聯(lián)接有一個(gè)為信號(hào)輸出提供電流的上拉電阻。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明是能同時(shí)檢測(cè)磁電式和霍爾式的車輛輪速傳感器的電路，應(yīng)用于汽車ABS/TCS/ESP系統(tǒng)中，既能檢測(cè)磁電式輪速傳感器信號(hào)又能檢測(cè)霍爾式傳感器信號(hào)。本發(fā)明的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法及其電路能方便快捷的針對(duì)不同型號(hào)傳感器進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，并且不用更改任何電路，節(jié)省了系統(tǒng)匹配的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。本發(fā)明電路采用成熟可靠模塊搭建，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，具有良好的可靠性。圖l是本發(fā)明的電路圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例一本發(fā)明的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法，將傳感器信號(hào)劃分為公共端和信號(hào)端。公共端w2可以通過電阻R3和R4分壓的方式，將公共比較端電壓設(shè)置為1/2的電源電壓。信號(hào)端wl則對(duì)地接可調(diào)電阻Rs作為負(fù)載輸出，通過可調(diào)電阻Rs的改變來適應(yīng)不同類型的傳感器。當(dāng)為磁電式傳感器時(shí)，由于傳感器本身為正弦波電壓信號(hào)輸出，故將可調(diào)電阻Rs調(diào)整至高阻狀態(tài)，此時(shí)信號(hào)通過可調(diào)電阻Rs的電流可以忽略不計(jì)，信號(hào)可以看成直接輸送到比較器U1A正端；當(dāng)傳感器為霍爾式傳感器時(shí)，若霍爾傳感器為電壓輸出，則可參照磁電傳感器相似處理，即將可調(diào)電阻Rs調(diào)至高阻，信號(hào)直接送入比較器U1A正端。若霍爾傳感器為電流輸出，則將可調(diào)電阻Rs調(diào)至低阻值，通過流經(jīng)可調(diào)電阻Rs的電流變化，帶來比較器U1A信號(hào)端電壓變化。通過比較器U1A對(duì)于1/2的電源電壓和輪速傳感器信號(hào)的比較，將輪速傳感器輸出的正弦波或方波整形成標(biāo)準(zhǔn)方波。本發(fā)明中由于傳感器信號(hào)變化幅值較大，所以在信號(hào)端wl和公共端w2采用二極管鉗位的方法，用二極管D1、D2、D3、D4將輸入限制在大于電源電平0.7V和低于地電平0.7V范圍內(nèi)，保護(hù)通用運(yùn)放不被擊穿。本發(fā)明中輪速傳感器信號(hào)經(jīng)過比較器U1A進(jìn)行比較之后，信號(hào)還通過一個(gè)通用非門U2A進(jìn)行整形，使信號(hào)的上升延遲和下降延遲盡可能快速。本發(fā)明中，限流電阻Rl和R2，防止輸入比較器U1A電流過大，通過修改運(yùn)放反饋電阻R7的大小可以改變信號(hào)變化的斜率。上拉電阻R8為信號(hào)輸出提供電流。濾波電容C1、C2、C3作用是濾除信號(hào)端的高頻干擾。本實(shí)施例的電路圖如圖l所示，車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，輪速傳感器的公共端(w2)輸出分為三路，第一路對(duì)地接電阻(R3)，第二路接電阻(R4)，第三路又分為三路輸出，第一路對(duì)地接二極管(D3)，第二路接二極管(D4)，第三路接電壓比較器(U1A)的一個(gè)輸入端；輪速傳感器的信號(hào)端(wl)輸出分為兩路，第一路對(duì)地接可調(diào)電阻(Rs)，第二路又分為三路輸出，第一路對(duì)地接二極管(D2)，第二路接二極管(Dl)，第三路接電壓比較器(U1A)的另一個(gè)輸入端；電壓比較器(U1A)的輸出通過一個(gè)通用非門(U2A)整形后作為輸出。輪速傳感器的公共端(w2)的第三路輸出通過一個(gè)用于防止輸入電流過大的限流電阻(R2)后分為三路輸出，輪速傳感器的信號(hào)端(wl)的第二路輸出通過一個(gè)用于防止輸入電流過大的限流電阻(Rl)后分為三路輸出。電阻(R3)上并聯(lián)接有一個(gè)用于濾除信號(hào)端高頻干擾的濾波電容(C2)，可調(diào)電阻(Rs)上并聯(lián)接有一個(gè)用于濾除信號(hào)端高頻干擾的濾波電容(Cl)，電壓比較器(U1A)的兩個(gè)輸入端之間接有一個(gè)用于濾除信號(hào)端高頻干擾的濾波電容(C3)。電壓比較器(U1A)與輪速傳感器信號(hào)端(wl)相連的輸入端與電壓比較器(U1A)的輸出端之間接有一個(gè)運(yùn)放反饋電阻(R7)。電壓比較器(U1A)的輸出端還并聯(lián)接有一個(gè)為信號(hào)輸出提供電流的上拉電阻(R8)。本實(shí)施例中，系統(tǒng)供電為5V，R1、R2、R3、R4均采用10k電阻，可調(diào)電阻Rs為0-10K可調(diào)，R7為560K，R8為5K上拉電阻。比較器采用LM339，非門為74HC14。此時(shí)公共端電壓被限制在2.5V。下面分針對(duì)傳感器類型分三種情況進(jìn)行處理。情況1:當(dāng)傳感器類型為磁電式傳感器時(shí)，由于傳感器內(nèi)部由導(dǎo)線繞磁鐵多圈繞制而成，故傳感器內(nèi)部電路可視為一個(gè)電感，設(shè)其輸出電壓為V1，幅值為0.3V-40V。當(dāng)公共端電壓定為2.5V時(shí)，信號(hào)端電壓為2.5V和正弦波電壓的疊加量。此時(shí)需要將Rs設(shè)定為高阻狀態(tài)，比如10k，此時(shí)通過Rs的電流為4微安，可以忽略不計(jì)。通過對(duì)2.5V的比較，比較器可以將正弦波轉(zhuǎn)換成方波，經(jīng)過非門74HC14整形后得到標(biāo)準(zhǔn)方波。情況2:當(dāng)傳感器類型為電流式霍爾傳感器，將可調(diào)電阻調(diào)整至合適電壓可將電流變化轉(zhuǎn)化成電壓變化。以ADI公司的AD22157傳感器為例，該傳感器輸出電流脈沖0狀態(tài)為7mA，l狀態(tài)為14mA，故將可調(diào)電阻阻值調(diào)整至250歐姆，則Wl信號(hào)端低電平為1.75V，高電平為3.5V，通過比較器對(duì)2.5V基準(zhǔn)的比較可得到標(biāo)準(zhǔn)方波輸出。情況3:當(dāng)傳感器類型為電壓式霍爾傳感器，即傳感器內(nèi)部集成了負(fù)載電阻，已經(jīng)將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，故可參照情況l，將可調(diào)電阻調(diào)整至高阻狀態(tài)，讓信號(hào)直接接入比較器正端進(jìn)行比較即可得到標(biāo)準(zhǔn)方波輸出。以上三種情況處理方式具體見表1。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>以上3種情況包含了目前車輛主動(dòng)安全系統(tǒng)中絕大部分輪速傳感器的處理方式，能方便快捷的針對(duì)不同型號(hào)傳感器進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，并且不用更改任何電路，節(jié)省了系統(tǒng)匹配的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行(1)將輪速傳感器信號(hào)劃分為公共端和信號(hào)端，公共端通過電阻分壓的方式，將公共端電壓設(shè)置為1/2的電源電壓，信號(hào)端對(duì)地接可調(diào)電阻作為負(fù)載輸出；(2)當(dāng)輪速傳感器為磁電式傳感器時(shí)，將可調(diào)電阻調(diào)整至高阻狀態(tài)，磁電式傳感器輸出信號(hào)通過可調(diào)電阻的電流可以忽略不計(jì)，輸出信號(hào)直接輸送到比較器正端；(3)當(dāng)輪速傳感器為霍爾式傳感器時(shí)，若霍爾式傳感器為電壓輸出，則將可調(diào)電阻調(diào)至高阻，霍爾式傳感器輸出信號(hào)直接送入比較器正端；(4)當(dāng)輪速傳感器為霍爾式傳感器時(shí)，若霍爾式傳感器為電流輸出，則將可調(diào)電阻調(diào)至低阻值，通過流經(jīng)可調(diào)電阻的電流變化，帶來比較器信號(hào)端電壓變化；(5)通過比較器對(duì)于1/2的電源電壓和輪速傳感器信號(hào)的比較，將輪速傳感器輸出的正弦波或方波整形成標(biāo)準(zhǔn)方波。2.如權(quán)利要求1所述的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于在輪速傳感器的信號(hào)端和公共端采用二極管鉗位的方法，用二極管將輸入限制在大于電源電平0.7V和低于地電平O.7V范圍內(nèi)。3.如權(quán)利要求1所述的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于輪速傳感器信號(hào)經(jīng)過比較器進(jìn)行比較之后，信號(hào)還通過一個(gè)通用非門進(jìn)行整形，使信號(hào)的上升延遲和下降延遲盡可能快速。4.車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于含有一個(gè)用于比較電源電壓和輪速傳感器信號(hào)的電壓比較器(U1A)，一個(gè)通過電阻改變來適應(yīng)不同類型輪速傳感器的可調(diào)電阻(Rs);輪速傳感器的公共端(w2)輸出分為三路，第一路對(duì)地接電阻(R3)，第二路接電阻(R4)，第三路又分為三路輸出，第一路對(duì)地接二極管(D3)，第二路接二極管(D4)，第三路接電壓比較器(U1A)的一個(gè)輸入端；輪速傳感器的信號(hào)端(wl)輸出分為兩路，第一路對(duì)地接可調(diào)電阻(Rs)，第二路又分為三路輸出，第一路對(duì)地接二極管(D2)，第二路接二極管(Dl)，第三路接電壓比較器(U1A)的另一個(gè)輸入端；所述電壓比較器(U1A)的輸出通過一個(gè)通用非門(U2A)整形后作為輸出。5.如權(quán)利要求4所述的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于所述輪速傳感器的公共端(w2)的第三路輸出通過一個(gè)用于防止輸入電流過大的限流電阻(R2)后分為三路輸出，所述輪速傳感器的信號(hào)端(wl)的第二路輸出通過一個(gè)用于防止輸入電流過大的限流電阻(Rl)后分為三路輸出。6.如權(quán)利要求4所述的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于所述電阻(R3)上并聯(lián)接有一個(gè)用于濾除信號(hào)端高頻干擾的濾波電容(C2)，所述可調(diào)電阻(Rs)上并聯(lián)接有一個(gè)用于濾除信號(hào)端高頻干擾的濾波電容(Cl)，所述電壓比較器(U1A)的兩個(gè)輸入端之間接有一個(gè)用于濾除信號(hào)端高頻干擾的濾波電容(C3)。7.如權(quán)利要求4所述的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于所述電壓比較器(U1A)與輪速傳感器信號(hào)端(wl)相連的輸入端與電壓比較器(U1A)的輸出端之間接有一個(gè)運(yùn)放反饋電阻(R7)。8.如權(quán)利要求4所述的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于所述電壓比較器(U1A)的輸出端還并聯(lián)接有一個(gè)為信號(hào)輸出提供電流的上拉電阻(R8)。9.如權(quán)利要求4所述的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于所述電壓比較器(U1A)為LM339。10.如權(quán)利要求4所述的車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于所述非門(U2A)為74HC14。全文摘要本發(fā)明涉及汽車零部件輸出信號(hào)的檢測(cè)方法及其電路，具體的說是車用輪速傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)方法及其電路，將傳感器信號(hào)劃分為公共端和信號(hào)端，公共端通過電阻分壓的方式，將公共比較端電壓設(shè)置為1/2的電源電壓，信號(hào)端則對(duì)地接可調(diào)電阻作為負(fù)載輸出，通過可調(diào)電阻的改變來適應(yīng)不同類型的傳感器，通過比較器對(duì)于1/2的電源電壓和輪速傳感器信號(hào)的比較，將輪速傳感器輸出的正弦波或方波整形成標(biāo)準(zhǔn)方波。本發(fā)明應(yīng)用于汽車ABS/TCS/ESP系統(tǒng)中，既能檢測(cè)磁電式輪速傳感器信號(hào)又能檢測(cè)霍爾式傳感器信號(hào)。文檔編號(hào)G01P3/46GK101793906SQ20091023278公開日2010年8月4日申請(qǐng)日期2009年12月1日優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日發(fā)明者張丙軍,鐘國華申請(qǐng)人:南京汽車集團(tuán)有限公司