CN110017853A - 基于gmr芯片的凸轮轴位置传感器电路结构 - Google Patents

基于gmr芯片的凸轮轴位置传感器电路结构 Download PDF

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王宝生
徐�明
彭新松
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    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Abstract

本发明公开了一种基于GMR芯片的凸轮轴位置传感器电路结构，包括连接在电源线上的GMR电源模块、模拟电路电源模块和数字电路电源模块，GMR电源模块的输出端上连接有差分GMR感应模块，模拟电路电源模块的输出端上连接有运放电路、温度传感器及两模数转换电路，数字电路电源模块的输出端上连接有数字信号处理模块，差分GMR感应模块的输出端经运放电路、模数转换电路连接在数字信号处理模块上，温度传感器的输出端经另一模数转换电路连接在数字信号处理模块上，数字信号处理模块的输出端经OD输出电路连接输出线，晶振电路的输入端连接在数字信号处理模块上，数字信号处理模块还与运放电路相连。本发明凸轮轴位置传感器对外界电磁场的抗干扰能力强。

Description

基于GMR芯片的凸轮轴位置传感器电路结构
技术领域
本发明涉及电子信息技术领域，更具体地说，尤其涉及一种基于GMR芯片的凸轮轴位置传感器电路结构。
背景技术
TPO（True Power ON）功能是在汽车上电的瞬间，凸轮轴未旋转就能识别凸轮轴与传感器的相对位置（传感器正对轮子的齿或者凹槽），该功能主要应用于带起停功能的发动机上。目前，发动机内带TPO功能的凸轮轴位置传感器是基于霍尔效应原理，采用单个霍尔芯片进行设计，但霍尔芯片对外界电磁场干扰的抵抗能力差，导致输出信号不稳定，对凸轮轴位置的识别精度低。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于GMR芯片的凸轮轴位置传感器电路结构，提高对外界电磁场的抗干扰能力。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于GMR芯片的凸轮轴位置传感器电路结构，包括连接在电源线上的GMR电源模块、模拟电路电源模块和数字电路电源模块，GMR电源模块的输出端上连接有差分GMR感应模块，模拟电路电源模块的输出端上连接有运放电路、温度传感器及两模数转换电路，数字电路电源模块的输出端上连接有数字信号处理模块，差分GMR感应模块的输出端经运放电路、模数转换电路连接在数字信号处理模块上，温度传感器的输出端经另一模数转换电路连接在数字信号处理模块上，数字信号处理模块的输出端经OD输出电路连接输出线，晶振电路的输入端连接在数字信号处理模块上，数字信号处理模块还与运放电路相连。
本发明采用差分式GMR感应单元获取凸轮轴的位置信息，然后通过电路转换消除干扰，提高了凸轮轴位置传感器对外界电磁场的抗干扰能力以及相位的输出精度。
附图说明
图1是本发明的电路结构框图。
图中：1－GMR电源模块；2－模拟电路电源模块；3－数字电路电源模块；4－差分GMR感应模块；5－运放电路；6－温度传感器；7－模数转换电路；8－数字信号处理模块；9－OD输出电路；10－晶振电路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
如图1所示，本发明提供的一种基于GMR芯片的凸轮轴位置传感器电路结构，包括连接在电源线上的GMR电源模块1、模拟电路电源模块2和数字电路电源模块3，GMR电源模块1的输出端上连接有差分GMR感应模块4，模拟电路电源模块2的输出端上连接有运放电路5、温度传感器6及两模数转换电路7，数字电路电源模块3的输出端上连接有数字信号处理模块8，差分GMR感应模块4的输出端经运放电路5、模数转换电路7连接在数字信号处理模块8上，温度传感器6的输出端经另一模数转换电路7连接在数字信号处理模块8上，数字信号处理模块8的输出端经OD输出电路9连接输出线，晶振电路10的输入端连接在数字信号处理模块8上，数字信号处理模块8还与运放电路5相连。
本发明在工作时，由GMR电源模块1为差分GMR感应模块4提供工作电源，模拟电路电源模块2为运放电路5、温度传感器6及两模数转换电路7提供工作电源，数字电路电源模块3为数字信号处理模块8提供工作电源，差分GMR感应模块4采用两个GMR感应单元作为感应设计，由于外界信号轮的转动，外部磁场方向会随着信号轮的齿和凹槽变动产生连续变化，该模块通过感受外部磁场方向的变化来改变其输出电压，运放电路5将差分GMR感应模块4输出的电压进行放大，同时接受数字信号处理模块8的反馈信号调整电压的幅值，温度传感器6即时检测传感器的工作温度，两模数转换电路7分别将经过运放电路5放大的输出电压及温度传感器6检测的传感器工作温度转换为对应的数字信号，数字信号处理模块8采集差分GMR感应模块4输出的电压（电压值与信号轮相位相关），进行计算得出凸轮轴的相位位置，并且通过控制OD输出电路9将相位位置信号传递给ECU（Engine Control Unit发动机控制单元），同时采集温度传感器7的输入信号，控制放大电路5进行温度补偿，晶振电路10为数字信号处理模块8必须的工作电路。
本发明将新型的GMR技术应用在凸轮轴位置传感器上，采用差分式GMR感应单元获取凸轮轴的位置信息，然后通过电路转换消除干扰，提高了凸轮轴位置传感器对外界电磁场的抗干扰能力以及相位的输出精度。

Claims (1)

1.一种基于GMR芯片的凸轮轴位置传感器电路结构，其特征在于：包括连接在电源线上的GMR电源模块、模拟电路电源模块和数字电路电源模块，GMR电源模块的输出端上连接有差分GMR感应模块，模拟电路电源模块的输出端上连接有运放电路、温度传感器及两模数转换电路，数字电路电源模块的输出端上连接有数字信号处理模块，差分GMR感应模块的输出端经运放电路、模数转换电路连接在数字信号处理模块上，温度传感器的输出端经另一模数转换电路连接在数字信号处理模块上，数字信号处理模块的输出端经OD输出电路连接输出线，晶振电路的输入端连接在数字信号处理模块上，数字信号处理模块还与运放电路相连。
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