CN101777899A - 可感应双边磁场感应精确控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种可感应双边磁场感应精确控制装置，其包括：一霍尔感应器，其后接有反向而设的两组控制电路，使单一霍尔感应器配合一组控制电路以侦测S极磁场，而配合另一组控制电路以侦测N极磁场；控制电路包含：一输入信号放大系统及一数字式低频滤波与栓锁控制电路；一或门，其两输入端分别耦接于两数字式低频滤波与栓锁控制电路的输出端，而或门的输出端则用以驱动一反相输出电路，及一省电模式振荡器，配置在或门以前的电路电源，以产生待机省电效果，使组成的电路较为省电，并通过单颗霍尔感应器就可作双极性精密感测，当通电磁场感应后电源关闭，可将磁场侦测结果栓锁于数字式低频滤波与栓锁控制电路中，而达到有效确保数据取样的正确性。

Description

可感应双边磁场感应精确控制装置

技术领域

本发明涉及一种感应精确控制装置，特别涉及一种可感应双边磁场感应精确控制装置。

背景技术

霍尔感应器(Hall Sensor)具有无触点、无磨损、无火花、低功耗、寿命长、灵敏度高、工作频率高的特点，它能在各种恶劣环境下可靠稳定地工作。

近几年来，霍尔感应器(Hall Sensor)已经被广泛运用在位置感测或转动感测等方面，譬如，一种翻盖型手机的切换开关结构，由文献内容揭露，其是在一翻盖型手机所设的二部件的枢接位置内设有一磁性元件，而任一部件内靠近所述磁性元件的位置，设有一电磁元件(可为霍尔感测器)，所述电磁元件并与所述翻盖型手机内所设的控制电路相连接，所述二部件被摊开或闭合时，所述磁性元件与所述电磁元件会相互作用，令所述电磁元件产生动作信号，进而所述控制电路可根据所述电磁元件的动作信号，将所述翻盖型手机在其预设的二操作界面间切换。

如图1所示，早期的现有技术所使用的磁场感应电路包括有：单组的霍尔感应器、放大器、磁滞比较电路、及开关晶体，其操作时以磁性物与霍尔感应器近接，依通过的磁通量而决定其两端所输出的电位差，所得的感测信号经过放大器放大后，再经由磁滞比较电路，将放大的霍尔电势整形为矩形脉冲进而使开关晶体导通，以供后续各种不同功能性应用的驱动控制。

然而，如图2所示，这种现有的磁场感应开关技术，都只能针对单一磁极感应切换，所以对于系统设计厂商而言，应用时就必需特别注意所选择磁性物的磁极方向，否则其组装后的产品将无法正常的运作，为其主要缺点。

所以，较先进的设计已经改良成如图3、4所示，其利用两只霍尔感应器后方接设有两组反向而设的电路，使组成的磁场感应切换电路，可克服前述缺点而作双极性精密感测，技术上可完全忽略磁性物的磁方向性，故让组装应用更为方便。

但碍于电路规划设计，使其应用上必需同时具有两只霍尔感应器才能正常动作，故整体组合所占的面积较大，而且制造上也无法降低成本，是其缺点所在。

而且这类的应用电路上并无相关的节电设计，所有元件无论待机或工作时均处于供电状态，故使用上较为耗电，为其另一缺点。

因此，如何将上述缺失加以摒除，而研发一种应用上更为省电，如何精简电路缩小面积、降低制造成本、以单颗感应器就能有效供作双极性精密感测，即为本发明所欲解决的课题。

发明内容

本发明的主要目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种可感应双边磁场感应精确控制装置，以单颗感应器就能有效供作双极性精密感测，当通电磁场感应后电源关闭，可将磁场侦测结果栓锁于数字式低频滤波与栓锁控制电路中，而达到有效确保数据取样的正确性。

为达上述目的，本发明所设一种可感应双边磁场感应精确控制装置，其主要包括：

一霍尔感应器，其后接有反向而设的两组控制电路，使单一霍尔感应器配合一组控制电路以侦测S极磁场，而配合另一组控制电路以侦测N极磁场；其中所述两组控制电路分别包含：一输入信号放大系统及一数字式低频滤波与栓锁控制电路；

一或门，其两输入端分别耦接于两数字式低频滤波与栓锁控制电路的输出端，而或门的输出端则用以驱动一反相输出电路，以及；

一省电模式振荡器，配置在两数字式低频滤波与栓锁控制电路以前的电路电源，以产生待机省电效果；

本发明的有益效果在于：使组成的电路较为省电，具有精简电路缩小面积、降低制造成本的优点、并通过单颗霍尔感应器就可作双极性精密感测，当磁场感应电路在电源供给时侦测磁场，在电源关闭时，可将磁场侦测结果栓锁于数字式低频滤波与栓锁控制电路中，而达到有效确保数据取样的正确性。

附图说明

图1为现有磁场感应电路图；

图2为现有电路的工作线性图；

图3为现有双极性磁场感应电路图；

图4为现有双极性磁场感应电路工作线性图；

图5为本发明的电路图；

图6为本发明的输入信号放大系统线路图；

图7为本发明的数字式低频滤波与栓锁控制电路工作示意图。

附图标记说明：10-霍尔感应器；11-切换电路；20、21-控制电路；22-输入信号放大系统；221-差动放大器；222-取样保持与史密特迟滞电路；223-比较器；23-数字式低频滤波与栓锁控制电路；30-或门；31-反相输出电路；40-省电模式振荡器。

具体实施方式

为使贵审查委员方便了解本发明的其他特征内容与优点，及其所达成的功效能够更为显现，现将本发明配合附图，详细说明如下：

如图5所示，本发明所设的一种可感应双边磁场感应精确控制装置，其主要包括：

一霍尔感应器10，其后接有反向而设的两组控制电路20、21，使单一霍尔感应器10配合一组控制电路20以侦测S极磁场，而配合另一组控制电路21以侦测N极磁场；其中所述控制电路20、21包含：一输入信号放大系统22及一数字式低频滤波与栓锁控制电路23；

一或门30，其两输入端分别耦接于两数字式低频滤波与栓锁控制电路23的输出端，而或门30的输出端则用以驱动一反相输出电路31，以及；

一省电模式振荡器40，配置在或门30以前的电路电源，以产生待机省电效果；

实施时，所述霍尔感应器10与两组控制电路20、21间可设有切换电路11；又所述省电模式振荡器40，其连接控制前述所述霍尔感应器10、切换电路11、及两组控制电路20、21的电源。

另外，制造上也可将前述电路，整合规划设成一单颗IC集成电路，使一颗IC就可感应双极磁场，不但可节省一霍尔感应器的面积，并能有效降低IC的制作成本。

由此，请参图4、5示，利用省电模式振荡器40妥善控制，故整体电路应用时较为省电，而且利用其内建单一霍尔感应器10配合两组反向而设的控制电路20、21及，即可简单达成以单颗的霍尔感应器10来进行双极性精密感测，技术上可完全忽略磁性物的磁方向性，使组装应用同样方便，但整体电路却可因减少一霍尔感应器10，故有效缩小面积并降低制造成本。

请参阅图6所示，其为输入信号放大系统线路图，所述输入信号放大系统22包含：两个差动放大器221、取样保持与史密特迟滞电路222及比较器223，其中两个差动放大器221的正相输入端耦接霍尔感应器10的输出，经由两个差动放大器221的输出端连接于取样保持与史密特迟滞电路222，最后耦接一比较器223，由此组成输入信号放大系统。

请参阅图7所示，所述数字式低频滤波与栓锁控制电路23，在于提供将含有噪声的信号，经过滤波使输出信号稳定，而达到信号精确的输出。

再者，因为本发明在两组控制电路后设有两数字式低频滤波与栓锁控制电路23，故当控制电路20、21在电源供给时进行侦测磁场，在电源关闭时可将磁场侦测结果栓锁于数字式低频滤波与栓锁控制电路23中，以避免电源在切换时会造成数据储存错误的问题，而达到有效确保数据取样的正确性。

综上所述，本发明在突破先前的技术下，确实已达到所欲增进的功效足供产业上利用，再者，本发明申请前未曾公开，且也熟悉所述项技艺者所不易于考虑到，其所具的新颖性、进步性显已符合新型专利的申请要件，依法提出新型申请。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种可感应双边磁场感应精确控制装置，其特征在于，其包括：

一霍尔感应器，其后接两组控制电路，使所述霍尔感应器配合一组控制电路以侦测S极磁场，而配合另一组控制电路以侦测N极磁场；其中所述两组控制电路分别包含：一输入信号放大系统及一数字式低频滤波与栓锁控制电路；

一或门，其两输入端分别耦接于所述两数字式低频滤波与栓锁控制电路的输出端，而所述或门的输出端则用以驱动一反相输出电路，以及；

一省电模式振荡器，配置在所述或门以前的电路电源。

2.根据权利要求1所述可感应双边磁场感应精确控制装置，其特征在于，所述的霍尔感应器、所述两组控制电路、所述或门、所述反相输出电路、及所述省电模式振荡器集成设计为一单颗IC集成电路。

3.根据权利要求1所述可感应双边磁场感应精确控制装置，其特征在于，所述霍尔感应器与所述两组控制电路间设有切换电路。

4.根据权利要求1所述可感应双边磁场感应精确控制装置，其特征在于，所述省电模式振荡器连接控制所述霍尔感应器、所述切换电路及所述两组控制电路的电源。

5.根据权利要求1所述可感应双边磁场感应精确控制装置，其特征在于，所述输入信号放大系统包含：两个差动放大器、取样保持与史密特迟滞电路及比较器，其中，所述两个差动放大器的正相输入端耦接所述霍尔感应器的输出，经由所述两个差动放大器的输出端连接于所述取样保持与史密特迟滞电路，最后耦接一比较器。

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