CN101718797B - 转速传感器双路输出后置处理器 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种转速传感器双路输出后置处理器，它包括电源模块、电压比较电路、光电隔离电路、方波整形电路，电源模块为其它电路供电，磁电式转速传感器输出信号接入电压比较电路的输入端，电压比较电路输出的信号通过限流电阻(R3)接入光电隔离电路的输入端，光电隔离电路的输出端连接方波整形电路的输入端，其特征在于所述的光电耦合电路由两个光电耦合器(U2、U3)采用并联方式连接所组成，并且两个光电隔离器(U2、U3)的输出端采用电源模块输出的相互隔离的电源供电，本发明输出两路转速信号具有相同品质且相互隔离等优点，特别适用于工业现场两套不同类型电子设备同时需要同一个转速信号的场合。

Description

转速传感器双路输出后置处理器

(一)技术领域

本发明涉及一种转速传感器的后置处理电路，特别是涉及一种转速传感器输出信号的调理电路。

(二)背景技术

目前在发动机测量转速的传感器中，磁电式传感器由于可靠性好，被广泛应用。但是，磁电式传感器也有缺点，其信号的幅值会随着转速的升高而变大，随着转速的降低而减小，并且受外界干扰的影响，波形会出现失真等现象。所以把这种类似正弦波的信号调理成标准的方波对于发动机的控制和监测都是极其重要的。在工业现场中，有多种不同类型的电子设备往往需要同一个转速信号，同时又需要相互隔离，如果利用数字传输技术上的总线技术来解决，肯定要增加其成本，并且结构改动会较大，有时会受到现场条件的制约。本发明所提供的转速传感器双路输出后置处理器可以满足此种要求，既可以把磁电式转速传感器输出的类正弦波调理成标准方波，又可以输出两路同品质且相互隔离的转速信号。

(三)发明内容

本发明的目的是为了解决工业现场中，不同类型电子设备同时需要同一个磁电式转速传感器输出的转速信号的问题。

本发明的目的是这样实现的：它包括电源模块、电压比较电路、光电隔离电路、方波整形电路，电源模块为其它电路供电，磁电式转速传感器输出信号接入电压比较电路的输入端，电压比较电路输出的信号通过限流电阻R3接入光电隔离电路的输入端，光电隔离电路的输出端连接方波整形电路的输入端，其特征在于所述的光电耦合电路由两个光电耦合器U2、U3采用并联方式连接所组成，并且两个光电隔离器U2、U3的输出端采用电源模块输出的相互隔离的电源供电。

本发明还可以包括这样一些特征：

1.所述的电源模块输出四组相互隔离的电源，分别为正负15伏和其它二组相互隔离的正5伏电源。

2.所述的电压比较电路主要由电压比较器U1、电位器R1、上拉电阻R2组成，上拉电阻R2接在电压比较芯片U1的输出端，电位器R1的可调端连接电压比较芯片U1的基准电压输入端。

3.所述的方波整形电路由两个相同的方波整形器件U4、U5构成，这两个方波整形器件的输入端分别连接两个光电耦合器U2、U3的输出端，并且这两个方波整形器件的供电电源与所连接两个光电耦合器U2、U3的输出端的供电电源相同。

电源模块主要是输出其它电路需要的相互隔离的电源。磁电式转速传感器输出信号接入电压比较电路的输入端，通过调节电位器R1可以调节电压比较电路的比较基准电压，比较电路用来对输入的转速信号进行比较，高于基准电压输出电源高，低于基准电压输出电源低，这样可以把磁电式传感器输出的交变的电信号变成方波信号；电压比较电路输出的信号通过限流电阻R3接入光电隔离电路的输入端，光电隔离电路由两个相同的光电耦合器并联组成，这两个光电耦合器分别用电源模块输出的两路相同输出电压且相互隔离的电源供电，所以这两个光电耦合器可以同时输出两路同品质的相互隔离的转速信号，光电隔离电路用来对电压比较电路输出的高低电平进行电源上的隔离，以保护监测系统或者发动机的电控单元。方波整形电路用来对隔离后的信号进行进一步整形，最后输出两路同品质的相互隔离的方波信号，使其更加符合微处理器的需要。

本发明具有以下优点：

1.本发明所输出两路转速信号为两路相互隔离的同品质方波信号，可有效防止不同电控系统的相互干扰，特别适用于工业现场两套不同类型电子设备同时需要同一个转速信号的场合。

2.本发明的电路结构简单，成本较低，易于实现。

应该指出，本发明的核心是利用两路并行的光电耦合电路把一路方波信号分解为两路相互隔离的同品质的方波信号，因此，凡是利用并行的两路、三路、多路光电耦合电路分解信号的设计都在本发明的保护范围内。

(四)附图说明

图1为本发明的电路原理图。

(五)具体实施方式

下面结合图1以及本发明的实际工作过程对该发明作进一步的阐述。

图1芯片单元UU1、UU2和UU3为电源模块，为其它电路提供电源，其中UU1电源模块输出为正负15伏电源，UU2和UU3电源模块分别输出两路相互隔离的正5伏电源。

如图1中所示，电阻R01起限流作用，电容C1起滤波作用，二极管D1、D2、D3、D4构成钳位电路。R1为电压比较电路的基准电压调节电位器，可根据磁电式转速传感器的类型和发动机类型进行相应调整。U1为电压比较器，当其3号引脚电压高于基准电压时，7号引脚将输出电源高，实际电位约为10伏左右；当其3号引脚电压低于基准电压时，7号引脚将输出电源低，实际电位约为负6伏左右。R2为光耦前的上拉电阻，也起到限流的作用。R3为限流电阻，R2和R3要根据光电耦器型号的不同适当选值。U2和U3为光电耦合器，R4和R5为下拉电阻，U4和U5为方波整形器件，可选为施密斯触发器。

具体连接方式为：外部转速信号通过钳位电路连接到电压比较器U1的反相输入端(3号脚)，电压比较器U1输出端(7号脚)连接到上拉电阻R2和限流电阻R3，由R3连接到两个光电耦合器U2和U3的正输入端(1号脚)，光电耦合器U2和U3的输出端(E端，3号脚)接下拉电阻R4和R5，并同时连接到施密特触发器U4和U5的输入端(1号脚)，施密特触发器U4和U5的输出端(2号脚)为本发明的两路输出端。

实际工作过程中，磁电式转速传感器输出类正弦的波形，随着波形的变化，电压比较器U1的3号引脚会出现正负的交变电压信号，由于电压比较器的作用，器件U1的7号引脚也会出现交变的电压信号，随着正负电压的变化，电阻R3中的电流也将发生方向的变化，引起光电耦合器U2和U3的输入端的导通和关断，同时也触发光电耦合器U2和U3隔离端的导通和关断，随即也触发了整形器件施密特触发器U4和U5的高低电平的变化，由于两个光电耦合器U2和U3输入的是同一信号，而光电耦合器U2、整形器件施密特触发器U4和光电耦合器U3、整形器件施密特触发器U5这两条支路分别通过电源模块输出的相同电压且相互隔离的两路电源供电，所以最后输出了两路同品质的相互隔离的方波信号。

Claims (5)

1.一种转速传感器双路输出后置处理器，它包括电源模块、电压比较电路、光电隔离电路、方波整形电路，电源模块为其它电路供电，磁电式转速传感器输出信号接入电压比较电路的输入端，电压比较电路输出的信号通过限流电阻(R3)接入光电隔离电路的输入端，光电隔离电路的输出端连接方波整形电路的输入端，其特征在于所述的光电隔离电路由两个光电耦合器(U2、U3)采用并联方式连接所组成，并且两个光电耦合器(U2、U3)的输出端采用电源模块输出的相互隔离的电源供电。

2.根据权利要求1所述的转速传感器双路输出后置处理器，其特征在于所述的电源模块输出四组相互隔离的电源，分别为正负15伏和其它二组相互隔离的正5伏电源。

3.根据权利要求1或2所述的转速传感器双路输出后置处理器，其特征在于所述的电压比较电路主要由电压比较器(U1)、电位器(R1)、上拉电阻(R2)组成，上拉电阻(R2)接在电压比较器(U1)的输出端，电位器(R1)的可调端连接电压比较器(U1)的基准电压输入端。

4.根据权利要求1或2所述的转速传感器双路输出后置处理器，其特征在于所述的方波整形电路由两个相同的方波整形器件(U4、U5)构成，这两个方波整形器件的输入端分别连接两个光电耦合器(U2、U3)的输出端，并且这两个方波整形器件的供电电源与所连接两个光电耦合器(U2、U3)的输出端的供电电源相同。

5.根据权利要求3所述的转速传感器双路输出后置处理器，其特征在于所述的方波整形电路由两个相同的方波整形器件(U4、U5)构成，这两个方波整形器件的输入端分别连接两个光电耦合器(U2、U3)的输出端，并且这两个方波整形器件的供电电源与所连接两个光电耦合器(U2、U3)的输出端的供电电源相同。