CN102497178A - 转速信号处理电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转速信号处理电路及方法，所述电路包括滤波处理电路,对传感器提供的转速信号作滤波处理，消除信号所包含的干扰成分；以及检波处理电路，将滤波处理电路输出的信号转换成集成运放器可识别的矩形波信号；以及集成运放器，对检波处理电路输出的矩形波信号进行高低电平判断，对应输出0V或5V的方波信号；以及整形处理电路，将集成运放器输出的方波信号进行整形，得到PWM信号。本发明能够能满足控制器对转速信号精度的要求，具有适合在市场上推广使用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车通信网络领域，特别涉及一种转速信号处理电路及方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，社会对汽车的数量及其质量都提出了更高的要求。为了提高汽车驾驶的舒适性和安全性，许多汽车都增加了电子控制单元。例如用于控制整车运行状况的整车控制器（HCU），用于控制变速箱档位自动切换的自动变速箱控制器（TCU），以及用于发动机控制器（ECU）等等。这些控制器为了更好的控制汽车的运行，必须时刻监视汽车的运行状况，车辆转速信号是车辆行驶状态的重要参数，所以对车辆转速信号的监测显得尤为重要。
由于国内汽车工业起步较晚，标准不统一，各个汽车生产厂家所使用的转速传感器不一样。国内常见的转速传感器输出信号一般分为三种：一种输出5～12V的方波（低电平为0V），另一种输出带负电压的正弦波，第三种需要电子控制单元提供电源后，才能输出单极性方波。由于不一样的转速传感器会输出不一样的转速信号，对应的转速信号处理电路也不一样，这样使得转速信号处理电路缺乏通用性。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出了一种能够对现有技术中三种传感器转速信号进行处理的转速信号处理电路，同时能满足控制器对转速信号精度的要求，适合在市场上推广使用。
实现上述目的的技术方案如下：
转速信号的处理方法，包括以下步骤：
步骤1，传感器提供的转速信号由滤波处理电路进行滤波处理，消除信号所包含的干扰成分；
步骤2，步骤1输出的信号通过检波处理电路转换成集成运放器可识别的矩形波信号；
步骤3，将步骤2得到的矩形波信号通过集成运放器进行高低电平判断后，对应输出0V或5V的方波信号；以及
步骤4，步骤3输出的方波信号通过整形处理电路进行整形，得到PWM信号。
转速信号处理电路，包括滤波处理电路, 对传感器提供的转速信号作滤波处理，消除信号所包含的干扰成分；以及
检波处理电路，将滤波处理电路输出的信号转换成集成运放器可识别的矩形波信号；以及
集成运放器，对检波处理电路输出的矩形波信号进行高低电平判断，对应输出0V或5V的方波信号；以及
整形处理电路，将集成运放器输出的方波信号进行整形，得到PWM信号。
采用了上述方案，本发明利用无源器件对外部输入的转速信号作滤波处理，消除信号所包含的干扰成分；然后对信号检波，将信号转换成集成运放器可识别的矩形波信号；集成运放器利用比较器的原理，判断出矩形波信号的高低电平，对应输出0V、5V的方波信号；最后，利用整形处理电路对方波信号整形，得到边沿更陡峭的PWM信号，送至MCU捕获端口。本发明对于现有的几种车速传感器输出的信号都能进行处理，并且能满足控制器对转速信号精度的要求，适合在市场上进行推广使用。
附图说明
图1为本发明的电路方框图；
图2为图1的电路原理图；
图3 为整形处理电路的另一实施方式的电路图。
具体实施方式
参照图1、图2和图3，本发明的转速信号处理电路，由滤波处理电路，检波处理电路，集成运放器，整形处理电路组成，下面对每部分以及各部分之间的关系进行详细说明：
滤波处理电路对传感器提供的转速信号作滤波处理，消除信号所包含的干扰成分。由于本发明中有两路转速输入信号，一路为RS1，另一路为RS2，两路信号采用相同的处理电路，相互之间互不干扰。对应该两路输入信号设置了两路滤波处理电路，其中第一路滤波处理电路由电阻R9和电容C64组成RC滤波电路，该第一路滤波处理电路对RS1进行处理。第二路滤波处理电路由电阻R107和电容C57组成RC滤波电路，该第二路滤波处理电路对RS2进行处理。滤波处理电路也可由LC网络构成.
检波处理电路将滤波处理电路输出的信号转换成集成运放器可识别的矩形波信号。检波处理电路包括稳压管以及二极管，稳压管与二极管并联后一端接地，另一端连接滤波处理电路的输出端，其中稳压管为MICREL公司高精度的稳压管，稳压精度最高可以达到0.5%。同样地，本发明有两路检波处理电路，第一路检波处理电路由稳压管V50和二极管V1组成，该第一路检波处理电路对第一路滤波处理电路输出的信号进行处理，处理后将信号输送到集成运放器的第一输入端。第二路检波处理电路由稳压管V49和二极管V41组成，该第二路检波处理电路对第二路滤波处理电路输出的信号进行处理，处理后将信号输送到集成运放器的第二输入端。
集成运放器N1对检波处理电路输出的矩形波信号进行高低电平判断，对应输出0V或5V的方波信号。集成运放器N1采用TI公司宽电压、低功耗运放LM2904D型芯片，该运放工作范围可以达到-40℃～125℃，满足汽车控制器的要求。集成运放器N1对两路检波处理电路提供的信号分别进行高低电平判断，如果判断为低电平，则输出0V的方波信号，如果判断出为高电平，则输出5V的方波信号。
整形处理电路，将集成运放器输出的方波信号进行整形，得到PWM信号，该PWM信号供给MCU使用。由于集成运放器N1输出两路方波信号，因此通过两路整形处理电路对集成运放器N1输出的两路信号进行处理，第一路为整形处理电路D1，第二路为整形处理电路D2，每路整形处理电路均采用SN74AHC1G14型芯片。如图3所示，整形处理电路也可以为LM2904D型集成运算放大器U1A。处理后信号边沿时间小于10ns，更小的边沿对MCU捕获的准确性很有好处。另外,整形电路也可以由两个普通二极管构成。
本发明的转速信号的处理方法，包括以下步骤：
步骤1，传感器提供的转速信号由滤波处理电路进行滤波处理，消除信号所包含的干扰成分；
步骤2，步骤1输出的信号通过检波处理电路转换成集成运放器可识别的矩形波信号；
步骤3，将步骤2得到的矩形波信号通过集成运放器进行高低电平判断后，对应输出0V或5V的方波信号；以及
步骤4，步骤3输出的方波信号通过整形处理电路进行整形，得到PWM信号。
Claims (7)
1.一种转速信号的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，传感器提供的转速信号由滤波处理电路进行滤波处理，消除信号所包含的干扰成分；
步骤2，步骤1输出的信号通过检波处理电路转换成集成运放器可识别的矩形波信号；
步骤3，将步骤2得到的矩形波信号通过集成运放器进行高低电平判断后，对应输出0V或5V的方波信号；以及
步骤4，步骤3输出的方波信号通过整形处理电路进行整形，得到PWM信号。
2.一种转速信号处理电路，其特征在于，包括滤波处理电路, 对传感器提供的转速信号作滤波处理，消除信号所包含的干扰成分；以及
检波处理电路，将滤波处理电路输出的信号转换成集成运放器可识别的矩形波信号；以及
集成运放器，对检波处理电路输出的矩形波信号进行高低电平判断，对应输出0V或5V的方波信号；以及
整形处理电路，将集成运放器输出的方波信号进行整形，得到PWM信号。
3.根据权利要求2所述的转速信号处理电路，其特征在于，所述滤波处理电路由电阻和电容组成的RC滤波电路。
4.根据权利要求2所述的转速信号处理电路，其特征在于，所述检波处理电路包括稳压管以及二极管，稳压管与二极管并联后一端接地，另一端连接滤波处理电路的输出端。
5.根据权利要求2所述的转速信号处理电路，其特征在于，所述集成运放器为LM2904D型芯片。
6.根据权利要求2所述的转速信号处理电路，其特征在于，所述整形处理电路为SN74AHC1G14型芯片。
7.根据权利要求2所述的转速信号处理电路，其特征在于，所述整形处理电路为LM2904D型集成运算放大器。
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Application publication date: 20120613 |