CN104390738A - 一种油压传感器电路 - Google Patents
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Abstract
一种油压传感器电路，包括输入电源保护电路，传感器，传感器的输入端用于接收油压，传感器的输出端依次串联连接放大电路与输出端保护电路；输出端保护电路包括单运算放大器，单运算放大器输出端连接有保护电路；输入电源保护电路包括输入电源，输入电源连接LDO芯片，LDO芯片输出端连接稳压电路；输入电源保护电路为所述传感器、放大电路和保护电路提供电源。基于上述技术方案的传感器可以实现输入电压在-50v至50v之间不会烧坏传感器，并且输入电压在5-50范围内传感器可以正常工作。在输出端接入50V电压，传感器不会烧坏，恢复正常后仍可以正常工作。
Description
技术领域
本发明属于传感器领域，尤其涉及一种油压传感器电路。
背景技术
油压传感器是将油压转换为电信号的一种电子器件，被广泛应用于汽车电子设备中。目前大部分的油压传感器是通过传感器与放大电路直接得到输出信号。由于目前的油压传感器输入电压都是5V-12V，并且传感器输出端没有任何防护，在实际装车过程中，由于操作失误等原因，传感器连接出错，比如电源输入端连接至24V(甚至高至50V)，电源反接，输出端连接至电源.，这样就会造成传感器的永久损坏，造成不必要的损失。
发明内容
为了解决上述问题，本发明在传统的基础上添加两个保护电路防止电源的误接对传感器造成不可恢复的破坏。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种油压传感器电路，包括输入电源保护电路，传感器，所述传感器的输入端用于接收油压，所述传感器的输出端依次串联连接放大电路与输出端保护电路；所述输出端保护电路包括单运算放大器，所述单运算放大器输出端连接有保护电路；所述输入电源保护电路包括输入电源，所述输入电源连接LDO芯片，所述LDO芯片输出端连接稳压电路；所述输入电源保护电路为所述传感器、放大电路和保护电路提供电源。
所述LDO芯片为TPS79801，所述输入电源通过电容C2接地，所述输入电源接TPS79801的输入端与允许位，所述TPS79801输出端与反馈引脚之间连接有电阻R11，所述反馈引脚通过电阻R12接地，所述TPS79801输出端通过电容C10接地，所述TPS79801的GND端接地。
所述LDO芯片为TPS79850，所述输入电源通过电容C6接地，所述输入电源接TPS79850的输入端与允许位，所述TPS79850输出端通过电容C7接地，所述TPS79850的反馈引脚接地，所述TPS79850的GND端接地。
所述单运算放大器为MCP6001，所述MCP6001同相输入端接放大电路输出端，所述MCP6001输出端与反相输入端相连，所述MCP6001的输出端与信号输出端之间正向连接二极管D2，所述信号输出端与MCP6001逻辑接地端反向连接二极管D1，所述MCP6001逻辑接地端接地，所述信号输出端通过电阻R10接地。
所述传感器输出信号为SEN1与SEN2；所述放大电路包括电桥电压转换接口集成电路AM467，所述AM467正相输入端接SEN1，所述AM467反相输入端接测试节点2，所述AM467正相输入端与反相输入端之间接电容C4；所述AM467的VCC端通过电容C1接地，所述AM467的VCC端通过依次串联连接的第一测试电路与第二测试电路与测试节点2连接，所述AM467的VCC端还连接输入电源保护电路输出端；所述第一测试电路与第二测试电路之间为测试节点1；所述测试节点1通过电阻R4与AM467输出端连接，所述测试节点1通过电阻R5接地；所述AM467输出端通过电容C5与AM467反相输入端连接，所述AM467输出端连接输出端保护电路，所述AM467输出端通过电容C3接地，所述电容C3并联连接电阻R9；所述AM467的GND端接地。
所述第一测试电路包括串联连接的可调电阻R6与可调电阻R7，所述可调电阻R7并联连接可调电阻R8。
所述第二测试电路包括串联连接的可调电阻R1与可调电阻R3，所述可调电阻R1并联连接可调电阻R2。
所述油压传感器电路还包括出场调试接口与输入输出接口；所述出场调试接口设有测试节点1端口、测试节点2端口、输入电源端口以及信号输出端口，所述测试节点1端口、测试节点2端口、输入电源端以及信号输出端分别连接测试节点1、测试节点2、输入电源以及信号输出端；输入输出端接口设有输入电源端口与信号输出端口，所述输入电源端口与信号输出端口分别连接输入电源与信号输出端。
本发明的有益效果为：
1、将传统的输入电源改为输入电源保护电路，增加了LDO芯片，输入电压范围3V-50V,输出电流50m A，0.3V的压差，输入反向电压范围-65V-----0V。由于传感器的放大电路的工作电压为4.5V至6V，当外部输入5V电源时，放大电路的供电电压为5-0.3＝4.7V，完全满足放大电路的工作需要。当外部供电为负压时，TPS79801立即进入保护状态，停止供电输出，从而保护后级电路。
2、在信号输出之前增加了输出端保护电路，增加了反向二极管，当输出端误接电源时有效的阻止了电源对传感电路的破坏。
附图说明
图1本发明框图；
图2输入电源保护电路实施例1；
图3输入电源保护电路实施例2；
图4输出端保护电路；
图5放大电路；
图6传感器示意图；
图7出厂调试接口；
图8输入输出接口。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明所采用的技术方案作进一步说明。
如图1所示，一种油压传感器电路包括输入电源保护电路，传感器，传感器的输入端用于接收油压，传感器的输出端依次串联连接放大电路与输出端保护电路；输出端保护电路包括单运算放大器，单运算放大器输出端连接有保护电路；用于防止输出端误接电源破坏电路，输入电源保护电路包括输入电源，输入电源连接LDO芯片，LDO芯片输出端连接稳压电路；输入电源保护电路为所述传感器、放大电路和保护电路提供电源，输入电源保护电路用于防止输入端误接高电压或反向电压破坏电路。
如图2-图3所示，输入电源保护电路具体结构采用TI的低压差LDO芯片：TPS79801QDGNRQ1(ADJ)或者TPS79850QDGNRQ1(5V)，其中TPS79801QDGNRQ1(ADJ)为可调芯片即输出电压可以根据负载电阻进行调节，TPS79850QDGNRQ1(5V)的输出电压固定为5V。
采用TPS79801QDGNRQ1(ADJ)时具体电路结构为：输入电源VIN通过电容C2接地，输入电源接TPS79801的输入端与允许位，TPS79801输出端与反馈引脚之间连接有电阻R11，反馈引脚通过电阻R12接地，TPS79801输出端通过电容C10接地，TPS79801的GND端接地。
采用TPS79850QDGNRQ1(5V)时具体电路结构为：输入电源通过电容C6接地，输入电源接TPS79850的输入端与允许位，TPS79850输出端通过电容C7接地，TPS79850的反馈引脚接地，TPS79850的GND端接地。
由于传感器的放大电路的工作电压为4.5V至6V，当外部输入5V电源时，放大电路的供电电压为5-0.3＝4.7V，完全满足放大电路的工作需要。
当外部供电为负压时，LDO芯片立即进入保护状态，停止供电输出，从而保护后级电路。
如图4所示，输出电源保护电路具体结构为：输出端保护电路包括单运算放大器，单运算放大器输出端连接有保护电路，单运算放大器为MCP6001，MCP6001同相输入端接放大电路输出端，MCP6001输出端与反相输入端相连，MCP6001的输出端与信号输出端之间正向连接二极管D2，信号输出端与MCP6001逻辑接地端反向连接二极管D1，MCP6001逻辑接地端接地，信号输出端通过电阻R10接地。
串联一个肖特基二极管D2，型号为罗姆RB021VA90,其最高反向电压为90V,最大电流为0.2A,常温10m A工作电流的状态下，正向压降典型值为0.2V左右可以满足传感器的需要。在二极管后级连接一个100K电阻接地，可以使二极管处于导通状态，这样如果在输出端接入0-90V的电压时，由于二极管的单向导通隔断了输入的电压，从而保护了输出级芯片。
如图6所示，传感器输出信号为SEN1与SEN2；
如图5所示，放大电路包括电桥电压转换接口集成电路AM467，AM467正相输入端接SEN1，AM467反相输入端接测试节点2，AM467正相输入端与反相输入端之间接电容C4；AM467的VCC端通过电容C1接地，AM467的VCC端通过依次串联连接的第一测试电路与第二测试电路与测试节点2连接，AM467的VCC端还连接输入电源保护电路输出端；第一测试电路与第二测试电路之间为测试节点1；测试节点1通过电阻R4与AM467输出端连接，测试节点1通过电阻R5接地；AM467输出端通过电容C5与AM467反相输入端连接，AM467输出端连接输出端保护电路，AM467输出端通过电容C3接地，电容C3并联连接电阻R9；AM467的GND端接地。
第一测试电路包括串联连接的可调电阻R6与可调电阻R7，所述可调电阻R7并联连接可调电阻R8。
第二测试电路包括串联连接的可调电阻R1与可调电阻R3，所述可调电阻R1并联连接可调电阻R2。
如图7-图8所示，油压传感器电路还包括出场调试接口与输入输出接口；出场调试接口设有测试节点1端口、测试节点2端口、输入电源端口以及信号输出端口，测试节点1端口、测试节点2端口、输入电源端以及信号输出端分别连接测试节点1、测试节点2、输入电源以及信号输出端；输入输出端接口设有输入电源端口与信号输出端口，输入电源端口与信号输出端口分别连接输入电源与信号输出端。
在传感器出厂时，通过出厂调试接口对传感器进行调制，调节第一测试电路电阻与第二测试电路电阻，使传感器参数性能最佳。第一测试电路域第二测试电路采用两串一并连接关系，即两个电阻并联再与另一个电阻串联从而达到可调任意阻值的目的，这主要是针对有些阻值市场上并没有现成的电阻可用，只能通过这种方式进行组合以满足需求。
传感器采用电桥平衡原理，当有压力产生时，使电桥处于不平衡状态，两端出现微弱的压差，此压差输入到AM467的in+,in-两端，通过AM467放大，在out端输出。
输出电压调节：
1、空载电压调节，传感器无压力状态下，通过调节R1.R3.R2电阻值，使SENSOR_OUT输出0.5V(空载电压)。
2、满量程电压，传感器接入1MPA稳定压力，通过调节R6,R7,R8,电阻值，调节放大器的负反馈电压，使放大器的输出电压(SENSOR_OUT)，达到4.5V(满量程电压)。
3、使传感器恢复至空压状态，再调节R1,R3,R2,使输出端达到0.5V，并重复(2)步骤，直到空载以及满量程的电压达到(0.5v以及4.5v)。
基于上述技术方案的传感器可以实现输入电压在-50v至50v之间不会烧坏传感器，并且输入电压在5-50范围内传感器可以正常工作。
在输出端接入50V电压，传感器不会烧坏，恢复正常后仍可以正常工作。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种油压传感器电路，其特征是，包括输入电源保护电路，传感器，所述传感器的输入端用于接收油压，所述传感器的输出端依次串联连接放大电路与输出端保护电路；所述输出端保护电路包括单运算放大器，所述单运算放大器输出端连接有保护电路；所述输入电源保护电路包括输入电源，所述输入电源连接LDO芯片，所述LDO芯片输出端连接稳压电路；所述输入电源保护电路为所述传感器、放大电路和保护电路提供电源。
2.如权利要求1所述的一种油压传感器电路，其特征是，所述LDO芯片为TPS79801，所述输入电源通过电容C2接地，所述输入电源接TPS79801的输入端与允许位，所述TPS79801输出端与反馈引脚之间连接有电阻R11，所述反馈引脚通过电阻R12接地，所述TPS79801输出端通过电容C10接地，所述TPS79801的GND端接地。
3.如权利要求1所述的一种油压传感器电路，其特征是，所述LDO芯片为TPS79850，所述输入电源通过电容C6接地，所述输入电源接TPS79850的输入端与允许位，所述TPS79850输出端通过电容C7接地，所述TPS79850的反馈引脚接地，所述TPS79850的GND端接地。
4.如权利要求1所述的一种油压传感器电路，其特征是，所述单运算放大器为MCP6001，所述MCP6001同相输入端接放大电路输出端，所述MCP6001输出端与反相输入端相连，所述MCP6001的输出端与信号输出端之间正向连接二极管D2，所述信号输出端与MCP6001逻辑接地端反向连接二极管D1，所述MCP6001逻辑接地端接地，所述信号输出端通过电阻R10接地。
5.如权利要求1所述的一种油压传感器电路，其特征是，所述传感器输出信号为SEN1与SEN2；所述放大电路包括电桥电压转换接口集成电路AM467，所述AM467正相输入端接SEN1，所述AM467反相输入端接测试节点2，所述AM467正相输入端与反相输入端之间接电容C4；所述AM467的VCC端通过电容C1接地，所述AM467的VCC端通过依次串联连接的第一测试电路与第二测试电路与测试节点2连接，所述AM467的VCC端还连接输入电源保护电路输出端；所述第一测试电路与第二测试电路之间为测试节点1；所述测试节点1通过电阻R4与AM467输出端连接，所述测试节点1通过电阻R5接地；所述AM467输出端通过电容C5与AM467反相输入端连接，所述AM467输出端连接输出端保护电路，所述AM467输出端通过电容C3接地，所述电容C3并联连接电阻R9；所述AM467的GND端接地。
6.如权利要求5所述的一种油压传感器电路，其特征是，所述第一测试电路包括串联连接的可调电阻R6与可调电阻R7，所述可调电阻R7并联连接可调电阻R8。
7.如权利要求5所述的一种油压传感器电路，其特征是，所述第二测试电路包括串联连接的可调电阻R1与可调电阻R3，所述可调电阻R1并联连接可调电阻R2。
8.如权利要求1-7任一所述的一种油压传感器电路，其特征是，所述油压传感器电路还包括出场调试接口与输入输出接口；所述出场调试接口设有测试节点1端口、测试节点2端口、输入电源端口以及信号输出端口，所述测试节点1端口、测试节点2端口、输入电源端以及信号输出端分别连接测试节点1、测试节点2、输入电源以及信号输出端；输入输出端接口设有输入电源端口与信号输出端口，所述输入电源端口与信号输出端口分别连接输入电源与信号输出端。
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