CN101833350A - 一种磁敏电阻网络的中点电压自适应装置及自适应方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁敏电阻网络的中点电压自适应装置及自适应方法，所述的自适应装置连接在磁敏电阻与信号处理电路之间，所述的自适应装置包括单片机、比较电路模块、基准电压电路、电子电位器和位移传感器，所述的位移传感器、比较电路模块、电子电位器分别与单片机连接，电子电位器与磁敏电阻连接，单片机的输出端与磁敏电阻和信号处理电路连接，基准电压电路与比较电路模块连接。本发明磁敏电阻网络的中点电压自适应装置及自适应方法，可以有效克服因磁敏电阻的电阻值变化，造成磁敏电阻网络的中点电压超出信号处理电路要求的范围，通过本发明自适应装置及自适应方法可以使磁敏电阻网络的中点电压自动调节到最佳值范围内，有利于电脑横机保持正常的工作状态。

Description

一种磁敏电阻网络的中点电压自适应装置及自适应方法
技术领域
本发明涉及一种电脑横机读针传感器，具体是指一种读针传感器的磁敏电阻网络的中点电压调节装置及调节方法。
背景技术
一般在电脑横机的读针传感器中的芯片模块里有一个或多个由磁敏电阻构成的三端差分网络，电脑横机内的信号处理电路的输入端往往要求这些三端差分网络中点电压保持在某个电压值范围才能使电脑横机处于正常的工作状态。造成三端差分网络中点电压不能保持某个电压值范围的原因通常有二个，一是因为磁敏电阻的温度特性比较差和长时间地使用会老化，常常使磁敏电阻的阻值发生明显的变化，从而改变中点电压的值；二是构成三端差分网络的两只磁敏电阻的阻值变化不相等，导致三端差分网络的中点电压偏离甚至漂移到设定的电压值范围之外。当三端差分网络中点电压不能保持某个电压值范围时，会使到电脑横机内的信号处理电路工作状态发生混乱，最终导致电脑横机工作不正常了。
发明内容
本发明需解决的问题是提供一种自动调节磁敏电阻网络的中点电压的自适应装置及自适应方法。
为了实现上述目的，本发明设计出一种磁敏电阻网络的中点电压自适应装置，该装置连接在磁敏电阻与信号处理电路之间，所述的自适应装置包括单片机、比较电路模块、基准电压电路、电子电位器和位移传感器，所述的位移传感器、比较电路模块、电子电位器分别与单片机连接，电子电位器与磁敏电阻连接，单片机的输出端与磁敏电阻和信号处理电路连接，基准电压电路与比较电路模块连接。
所述的磁敏电阻和电子电位器成三端差分式连接，磁敏电阻的一端引出工作电压端，磁敏电阻与电子电位器连接的中点引出中点端，电子电位器的另一端引出接地端。
所述的电子电位器的另一端连接电阻后接地。
所述的单片机和比较电路模块与电子开关连接，该电子开关与磁敏电阻和电子电位器连接的中点端和信号处理电路连接。
所述的比较电路模块有三个控制信号输出端与单片机的三个输入端口连接；这三个控制信号输出端分别对应着三端差分电路的中点的电压值范围的三种状态：如果第一端输出高电平即对应中点的电压值高于设定的范围之上；如果第二端输出高电平即对应中点的电压值处于设定的范围内；如果第三端输出高电平即对应中点的电压值低于设定的范围之下。
所述的比较电路模块与二路基准电压电路连接。
为了实现上述目的，本发明还公开了一种磁敏电阻网络的中点电压自适应方法，该方法包括如下步骤：
(1)根据不同的磁敏电阻网络，通过一个或两个的基准电压电路或基准电源，设定基准电压或基准电压的参考范围；
(2)将磁敏电阻网络的中点电压，通过比较电路模块与一个或两个的基准电压电路或基准电源，进行比较；
(3)若磁敏电阻网络的中点的实际电压不在设定基准电压或基准电压的参考范围时，通过单片机控制电子电位器调整电路上的电阻值，从而使磁敏电阻网络的中点电压保持在设定基准电压或基准电压的参考范围里；
(4)若磁敏电阻网络的中点的实际电压在设定基准电压或基准电压的参考范围时，单片机不工作，比较电路模块对磁敏电阻网络的中点电压再次比较，如此重复上述步骤。
本发明磁敏电阻网络的中点电压自适应装置，采用单片机和电子电位器构成核心，具有灵敏度高、调整效率高、跟踪性能良好、可靠性高等诸多优点。本发明磁敏电阻网络的中点电压自适应装置可以有效克服半导体材料温度特性比较差及长时间使用会老化，造成磁敏电阻的阻值变化的缺点。因为当外界温度变化的时候，芯片模块内的磁敏电阻的电阻值基于半导体材料的温度特性是发生某个方向的温度漂移的，通过三端差分型连接可以抵消温度漂移带来的影响，将三端差分型结构的中点电压自动调节到最佳值范围内，这样利于电脑横机保持正常的工作状态。同时，把三端差分型结构的电阻网络中原来要使用两只磁敏电阻的，现在只要一个就行了，可以节约生产成本和降低磁敏传感器的制造难度。还有很重要的一点，电子电位器随时自动调节本身的电阻值以便与磁敏电阻保持匹配，这样，即使长时间地使用引起磁敏电阻老化，传统方法是派出人员到用户的生产现场维修更换，采用本发明的技术，可以不用派人前去了从而节省大量的差旅费和人力物力，这样就节约了售后服务的开支。
本发明磁敏电阻网络的中点电压自适应方法是将三端差分磁敏电阻网络的中点电压与设定的基准电压值范围作比较，当发现中点电压偏离设定基准电压时，单片机能发出信号调节电子电位器，后者会自动地变动自身的阻值，直到中点电压偏离程度处于合适范围内，这样就使电脑横机总是保持在正常的工作状态。
附图说明：
图1为本发明自适应装置原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明的结构原理作进一步的详细描述：
如图1所示，本发明磁敏电阻网络的中点电压自适应装置的一个实施例，该装置连接在磁敏电阻MR与信号处理电路之间，它包括磁敏电阻MR、固定电阻R、电子电位器W、比较电路模块、基准电压电路1、基准电压电路2、单片机和电子开关K、位移传感器等，所述的位移传感器、比较电路模块、电子电位器W分别与单片机连接，电子电位器W与磁敏电阻MR连接，单片机的输出端与磁敏电阻MR和信号处理电路连接，基准电压电路与比较电路模块连接。磁敏电阻MR、固定电阻R和电子电位器W组成了三端差分式连接，磁敏电阻的一端引出工作电压端，磁敏电阻与电子电位器连接的中点C引出中点端，电子电位器的另一端连接电阻后接地。中点C点的电压最佳值通常是工作电压VDC的二分之一，也就是说，电子电位器W的阻值加上固定电阻R的阻值应当和磁敏电阻的阻值相等，这个串入的固定电阻R起到限流的作用。信号处理电路输出信号vout。
所述的单片机和比较电路模块与电子开关连接，该电子开关与磁敏电阻和电子电位器连接的中点端和信号处理电路连接。
所述的比较电路模块有三个控制信号输出端与单片机的三个输入端口连接；这三个控制信号输出端分别对应着三端差分电路的中点的电压值范围的三种状态：如果第一端输出高电平即对应中点的电压值高于设定的范围之上；如果第二端输出高电平即对应中点的电压值处于设定的范围内；如果第三端输出高电平即对应中点的电压值低于设定的范围之下。
所述的比较电路模块与二路基准电压电路连接。实际上，要做到精确相等是很难的，实践应用中往往给C点的电压值给定一个合适范围，这个电压范围由基准电压电路1和基准电压电路2来确定。
本发明磁敏电阻网络的中点电压自适应装置的工作原理是：1、每当开机时，单片机令电子开关处于闭合状态；2、比较电路模块把C点的电压与基准电压1及基准电压2相比较，并且把比较结果传给单片机，比较电路模块的D、E、F三个控制信号输出端分别对应着C点的电压值范围的三种状态：第一端即D端输出高电平即对应C点的电压值高于设定的范围之上；第二端即E端输出高电平即对应C点的电压值处于设定的范围内；第三端即F端输出高电平即对应C点的电压值低于设定的范围之下。3、单片机按设定的程序去调节电子电位器的电阻值。4、电子电位器被调节的过程中，比较电路随时把C点的电压与两个基准电压相比较。5、当比较结果处于预先设定的范围之内时，单片机就指令电子开关断开；6、当电脑横机的机针暂时停止左右运行时，位移传感器向单片机发出信号；7、单片机接收到位移传感器传来的这个信号，立即令电子开关进入闭合状态；8、单片机再一次执行1至5。
本发明还提供了一种磁敏电阻网络的中点电压自适应方法，该方法包括如下步骤：
(1)根据不同的磁敏电阻网络，通过一个或两个的基准电压电路或基准电源，设定基准电压或基准电压的参考范围；
(2)将磁敏电阻网络的中点电压，通过比较电路模块与一个或两个的基准电压电路或基准电源，进行比较；
(3)若磁敏电阻网络的中点的实际电压不在设定基准电压或基准电压的参考范围时，通过单片机控制电子电位器调整电路上的电阻值，从而使磁敏电阻网络的中点电压保持在设定基准电压或基准电压的参考范围里；
(4)若磁敏电阻网络的中点的实际电压在设定基准电压或基准电压的参考范围时，单片机不工作；
(5)一旦位移传感器向单片机发出信号时，单片机立即令电子开关进入闭合状态；比较电路模块对磁敏电阻网络的中点电压再次比较，如此重复上述步骤。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域技术人员根据本发明的构思，所做出的适当变通或修改，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种磁敏电阻网络的中点电压自适应装置，该装置连接在磁敏电阻与信号处理电路之间，其特征在于：所述的自适应装置包括单片机、比较电路模块、基准电压电路、电子电位器和位移传感器，所述的位移传感器、比较电路模块、电子电位器分别与单片机连接，电子电位器与磁敏电阻连接，单片机的输出端与磁敏电阻和信号处理电路连接，基准电压电路与比较电路模块连接。
2.根据权利要求1所述的磁敏电阻网络的中点电压自适应装置，其特征在于：所述的磁敏电阻和电子电位器成三端差分式连接，磁敏电阻的一端引出工作电压端，磁敏电阻与电子电位器连接的中点引出中点端，电子电位器的另一端引出接地端。
3.根据权利要求2所述的磁敏电阻网络的中点电压自适应装置，其特征在于：所述的电子电位器的另一端连接电阻后接地。
4.根据权利要求2或3所述的磁敏电阻网络的中点电压自适应装置，其特征在于：所述的单片机和比较电路模块与电子开关连接，该电子开关与磁敏电阻和电子电位器连接的中点端和信号处理电路连接。
5.根据权利要求4所述的磁敏电阻网络的中点电压自适应装置，其特征在于：所述的比较电路模块有三个控制信号输出端与单片机的三个输入端口连接；这三个控制信号输出端分别对应着三端差分电路的中点的电压值范围的三种状态：如果第一端输出高电平即对应中点的电压值高于设定的范围之上；如果第二端输出高电平即对应中点的电压值处于设定的范围内；如果第三端输出高电平即对应中点的电压值低于设定的范围之下。
6.根据权利要求5所述的磁敏电阻网络的中点电压自适应装置，其特征在于：所述的比较电路模块与二路基准电压电路连接。
7.一种磁敏电阻网络的中点电压自适应方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)根据不同的磁敏电阻网络，通过一个或两个的基准电压电路或基准电源，设定基准电压或基准电压的参考范围；
(2)将磁敏电阻网络的中点电压，通过比较电路模块与一个或两个的基准电压电路或基准电源，进行比较；
(3)若磁敏电阻网络的中点的实际电压不在设定基准电压或基准电压的参考范围时，通过单片机控制电子电位器调整电路上的电阻值，从而使磁敏电阻网络的中点电压保持在设定基准电压或基准电压的参考范围里；
(4)若磁敏电阻网络的中点的实际电压在设定基准电压或基准电压的参考范围时，单片机不工作，一旦位移传感器向单片机发出信号时，单片机立即令电子开关进入闭合状态，比较电路模块对磁敏电阻网络的中点电压再次比较，如此重复上述步骤。
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