CN105022295A - 一种霍尔传感器的外围通用电路 - Google Patents

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周玉成
杜中发
姚峰
蔡敏
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25338—Microprocessor

Abstract

本发明公开了一种霍尔传感器的外围通用电路，其特征在于：所述的外围通用电路包括电机内部的霍尔传感器输出的电位信号Hall_1和Hall_2；比较器U4A和电阻R32并联后接入电位信号Hall_1和电阻R9，输出供MCU读取的电位信号Hall_1，比较器U4B和电阻R33并联后接入电位信号Hall_2和电阻R30,输出供MCU读取的电位信号Hall_2。由于采用上述的电路结构，设计同一块电路板就可以适用于安装了不同霍尔传感器的电机，无需特别为某一型或一类电机专门设计对应的接口电路，只需将公共板上焊接的元器件进行调整。

Description

一种霍尔传感器的外围通用电路
技术领域
本发明涉及霍尔传感器的外围电路改进，特别涉及一种霍尔传感器的外围通用电路。
背景技术
在一般的电机控制系统中，转速信号作为非常重要的参量要持续反馈给控制系统。而霍尔传感器就是最主要的将转速信号转换为电信号的传感器。电机转子轴上会安装一个磁环(一般是两对极或四对极)，电机旋转时磁环会一同跟着旋转，而霍尔传感器则安装在靠近磁环的位置上，每个磁极靠近霍尔传感器时，内部的霍尔开关会打开，磁极移走时会关闭。配合以适当的外围电路，霍尔传感器就会随着磁极的接近和远离而输出一组脉冲信号。通过这组脉冲信号就可以得出电机的转速了。
但是霍尔传感器自身也分为很多种类，如按照感应类型可分为单极性霍尔、双极性霍尔、全极性霍尔。根据霍尔传感器输出类型也可分为电压型霍尔和电流型霍尔，每种不同型号的霍尔传感器都需要配备不同的外围电路。在设计时需要为某一型或一类电机专门设计对应的外围电路，开发周期长，研发成本高。
针对上述问题，提供一种新型的外围通用电路，以适用于不同类型的霍尔传感器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种霍尔传感器的外围通用电路，以适用于不同类型的霍尔传感器，降低研发和生产成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种霍尔传感器的外围通用电路，其特征在于：所述的外围通用电路包括电机内部的霍尔传感器输出的电位信号Hall_1和Hall_2；比较器U4A和电阻R32并联后接入电位信号Hall_1和电阻R9，输出供MCU读取的电位信号Hall_1，比较器U4B和电阻R33并联后接入电位信号Hall_2和电阻R30,输出供MCU读取的电位信号Hall_2。
所述的外围通用电路当霍尔传感器为电流型传感器时，电阻R33、R32设置为开路，电位信号Hall_1和Hall_2通过比较器U4A、U4B进行放大后输出供MCU读取的电位信号Hall_1和Hall_2；当霍尔传感器为电压型传感器时，电阻R33、R32设置为导通，电位信号Hall_1和Hall_2直接提供给MCU读取。
所述的电阻R33、R32为零欧姆电阻。
所述的电阻R30、R9分别通过电容C17、C18接地。
一种霍尔传感器的外围通用电路，由于采用上述的电路结构，设计同一块电路板就可以适用于安装了不同霍尔传感器的电机，无需特别为某一型或一类电机专门设计对应的接口电路，只需将公共板上焊接的元器件进行调整。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种霍尔传感器的外围通用电路使用在电流型传感器时的电路图；
图2为本发明一种霍尔传感器的外围通用电路使用在电压型传感器时的电路图。
具体实施方式
电压型霍尔芯片一般有三个引脚，分别为电源、地和输出，输出引脚通过上拉电阻连接到电源。霍尔芯片通过感应旋转磁极输出方波脉冲信号，该信号电平与芯片电源电压是相同的，如果霍尔芯片的电源不高于MCU电源的话，则该脉冲信号可直接被MCU读取。电流型霍尔芯片则定义有两个引脚，它是串联到电路中，通过一个限流电阻连接到电源和地。当磁极靠近霍尔芯片时其会消耗更多的电流，从而造成限流电阻上的压降在磁极靠近和远离时会有差异，配合以比较器可将这种电压差异进行放大和处理，产生可被MCU读取的方波脉冲信号。
如图1所示，本发明使用在电流型霍尔传感器时，电机内部的双电流型霍尔随着磁极的不断接近和远离，消耗的电流也不断变化，对应到Hall_1和Hall_2的电位也呈同比例变化，但该处的电压变化是比较微小的，不足以直接被MCU读取，因此需要使用比较器U4A、U4B进行放大处理输出Hall1和Hall2给MCU处理。图中R32和R33这两颗电阻不焊。
如图2所示，本发明使用在电压型霍尔传感器时，电压型霍尔传感器输出的信号Hall_1和Hall_2可直接被MCU读取，因此，在图1电流型霍尔的电路图中，控制器部分只需将电阻R32、R33焊上零欧姆电阻(或短接)，电阻R30、R9以及电容C17、C18保持原样，其它元器件均不需焊接，这样就和电压型霍尔传感器在控制器上的外围电路一样了。这样一来，充分保证了PCB设计的通用性，无需再针对不同类型的霍尔传感器设计不同的控制板了。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种霍尔传感器的外围通用电路，其特征在于：所述的外围通用电路包括电机内部的霍尔传感器输出的电位信号Hall_1和Hall_2；比较器U4A和电阻R32并联后接入电位信号Hall_1和电阻R9，输出供MCU读取的电位信号Hall_1，比较器U4B和电阻R33并联后接入电位信号Hall_2和电阻R30,输出供MCU读取的电位信号Hall_2。
2.根据权利要求1所述的一种霍尔传感器的外围通用电路，其特征在于：所述的外围通用电路当霍尔传感器为电流型传感器时，电阻R33、R32设置为开路，电位信号Hall_1和Hall_2通过比较器U4A、U4B进行放大后输出供MCU读取的电位信号Hall_1和Hall_2；当霍尔传感器为电压型传感器时，电阻R33、R32设置为导通，电位信号Hall_1和Hall_2直接提供给MCU读取。
3.根据权利要求1或2所述的一种霍尔传感器的外围通用电路，其特征在于：所述的电阻R33、R32为零欧姆电阻。
4.根据权利要求1所述的一种霍尔传感器的外围通用电路，其特征在于：所述的电阻R30、R9分别通过电容C17、C18接地。
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