CN201218777Y - 汽车电动助力转向器扭矩传感器调中测量电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于汽车电动助力转向器技术，涉及对汽车电动助力转向器扭矩传感器调中测量仪器的改进。它包括由电池和/或稳压器构成的电源，其特征在于，它由负压产生电路[1]、中位基准电压电路[2]、3位半A/D转换电路[3]、双电压比较器[4]、A/D转换器参考电压电路[5]和3位半数码显示器[6]组成。本实用新型结构简单，成本低，便于携带到外场进行测量，解决了目前难以进行外场测量的困难。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车电动助力转向器技术，涉及对汽车电动助力转向器扭矩传感器调中测量仪器的改进。
背景技术
现有的汽车电动助力转向器扭矩传感器试验台可以对汽车电动助力转向器扭矩传感器的调中情况进行准确测量，但是，该试验台采用计算机控制，结构复杂，成本高，而且无法携带到外场进行测量。
发明内容
本实用新型的目的是：提出一种结构简单、成本低、便于携带到外场进行测量的汽车电动助力转向器扭矩传感器调中测量电路。
本实用新型的技术方案是：汽车电动助力转向器扭矩传感器调中测量电路，包括由电池和/或稳压器构成的电源，其特征在于，它由负压产生电路1、中位基准电压电路2、3位半A/D转换电路3、双电压比较器4、A/D转换器参考电压电路5和3位半数码显示器6组成；
(1)负压产生电路1由PNP三极管Q1、NPN三极管Q2、电阻R1和R2、电容C1和C2、二极管D1和D2组成；三极管Q1的发射极接电源正极Vcc，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，与三极管Q1的基极串联的电阻R1和与三极管Q2的基极串联的电阻R2连接成为负压产生电路1的输入端；二极管D1的正极与二极管D2的负极连接，形成同向串联，电容C1的一端与三极管Q1的集电极和三极管Q2的发射极的连接点连接，电容C1的另一端与二极管D1和D2的串联点连接，二极管D1的负极接地，二极管D2的正极为负压产生电路1的负压输出端，电容C2的负极与二极管D2的正极连接，电容C2的正极接地；
(2)中位基准电压电路2由电位器W1、电阻R3和三端稳压管DW1组成，电位器W1的一个固定端接Vcc，电位器W1的另一个固定端串联电阻R3后接地，三端稳压管DW1的负极与电位器W1的滑动端连接，为中位基准电压电路2的输出端，三端稳压管DW1的正极接地，三端稳压管DW1的参考极与电位器W1和电阻R3的串联点连接；
(3)3位半A/D转换电路3由3位半A/D转换芯片ICL7107、电阻R4和R5、电容C3～C5组成；电容C3的一端与芯片ICL7107的第4脚OSC连接，电容C3的另一端与芯片ICL7107的第7脚OSC1连接，电阻R4的一端与芯片ICL7107的第6脚OSC2连接，电阻R4的另一端与芯片ICL7107的第7脚OSC1连接，电容C4和C5串联后一端与芯片ICL7107的第35脚INT连接，另一端与芯片ICL7107的第37脚A-Z连接，电阻R5的一端与电容C4和C5的串联点连接，电阻R5的另一端与芯片ICL7107的第36脚BUFF连接；芯片ICL7107的第40脚COM、第43脚REFL0和第28脚BP/GND接地，芯片ICL7107的23位数字信号输出端分别与3位半数码显示器6相应的数字信号输入端连接；芯片ICL7107的第38脚INL0与中位基准电压电路2的输出端连接；芯片ICL7107的第39脚INH1。与扭矩传感器调中测量电路的输入端A连接；
(4)双电压比较器4由比较器U1和U2、与非门U3和U4、NPN三极管Q3、发光二极管D3和D4、电位器W2和W3、电阻R6和R7组成；电位器W2和电阻R6串联在Vcc和地之间，输出上门限电压的电位器W2的滑动端与比较器U1的反相输入端连接，比较器U1的同相输入端与扭矩传感器调中测量电路的输入端A连接；比较器U1的输出端分别与与非门U3和U4的一个输入端连接，与非门U3的输出端与NPN三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极接发光二极管D3的正极，三极管Q3的发射极和发光二极管D3的负极接地；电位器W3和电阻R7串联在Vcc和地之间，输出下门限电压的电位器W3的滑动端与比较器U2的同相输入端连接，比较器U2的反相输入端与扭矩传感器调中测量电路的输入端A连接；比较器U2的输出端分别与与非门U3和U4的另一个输入端连接，与非门U4的输出端接发光二极管D4的正极，发光二极管D4的负极接地；
(5)A/D转换器参考电压电路5由电阻R8和R9、三端稳压管DW2和电位器W4组成；电阻R8、R9和电位器W4串联后接在Vcc和地之间，电阻R8的一端接Vcc，电位器W4的一个固定端接地，三端稳压管DW2的负极和参考极接电阻R8和R9的串联点，三端稳压管DW2的正极接地，电位器W4的滑动端为A/D转换器参考电压电路5的输出端，该输出端与芯片ICL7107的第44脚REFH1连接。
本实用新型的优点是：结构简单，成本低，便于携带到外场进行测量，解决了目前难以进行外场测量的困难。
附图说明
图1是本实用新型的电原理图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，汽车电动助力转向器扭矩传感器调中测量电路，包括由电池和/或稳压器构成的电源，其特征在于，它由负压产生电路1、中位基准电压电路2、3位半A/D转换电路3、双电压比较器4、A/D转换器参考电压电路5和3位半数码显示器6组成；
(1)负压产生电路1由PNP三极管Q1、NPN三极管Q2、电阻R1和R2、电容C1和C2、二极管D1和D2组成；三极管Q1的发射极接电源正极Vcc，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，与三极管Q1的基极串联的电阻R1和与三极管Q2的基极串联的电阻R2连接成为负压产生电路1的输入端；二极管D1的正极与二极管D2的负极连接，形成同向串联，电容C1的一端与三极管Q1的集电极和三极管Q2的发射极的连接点连接，电容C1的另一端与二极管D1和D2的串联点连接，二极管D1的负极接地，二极管D2的正极为负压产生电路1的负压输出端，电容C2的负极与二极管D2的正极连接，电容C2的正极接地；
负压产生电路1将输入的正弦波信号经Q1、Q2放大，由D1、D2进行整流，电容C2蓄能产生负压。
(2)中位基准电压电路2由电位器W1、电阻R3和三端稳压管DW1组成，电位器W1的一个固定端接Vcc，电位器W1的另一个固定端串联电阻R3后接地，三端稳压管DW1的负极与电位器W1的滑动端连接，为中位基准电压电路2的输出端，三端稳压管DW1的正极接地，三端稳压管DW1的参考极与电位器W1和电阻R3的串联点连接；
(3)3位半A/D转换电路3由3位半A/D转换芯片ICL7107、电阻R4和R5、电容C3～C5组成；电容C3的一端与芯片ICL7107的第4脚OSC连接，电容C3的另一端与芯片ICL7107的第7脚OSC1连接，电阻R4的一端与芯片ICL7107的第6脚OSC2连接，电阻R4的另一端与芯片ICL7107的第7脚OSC1连接，电容C4和C5串联后一端与芯片ICL7107的第35脚INT连接，另一端与芯片ICL7107的第37脚A-Z连接，电阻R5的一端与电容C4和C5的串联点连接，电阻R5的另一端与芯片ICL7107的第36脚BUFF连接；芯片ICL7107的第40脚COM、第43脚REFL0和第28脚BP/GND接地，芯片ICL7107的23位数字信号输出端分别与3位半数码显示器6相应的数字信号输入端连接；芯片ICL7107的第38脚INL0与中位基准电压电路2的输出端连接；芯片ICL7107的第39脚INH1。与扭矩传感器调中测量电路的输入端A连接；
ICL7107是一个高性能低功耗的三位半转换器电路，它包含有七段译码器、显示驱动器、参考源、系统时钟等，通过外围电路实现电压测量和显示。电容C3和R4决定震荡率，电容C4、C5和电阻R5组成积分回路。
(4)双电压比较器4由比较器U1和U2、与非门U3和U4、NPN三极管Q3、发光二极管D3和D4、电位器W2和W3、电阻R6和R7组成；电位器W2和电阻R6串联在Vcc和地之间，输出上门限电压的电位器W2的滑动端与比较器U1的反相输入端连接，比较器U1的同相输入端与扭矩传感器调中测量电路的输入端A连接；比较器U1的输出端分别与与非门U3和U4的一个输入端连接，与非门U3的输出端与NPN三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极接发光二极管D3的正极，三极管Q3的发射极和发光二极管D3的负极接地；电位器W3和电阻R7串联在Vcc和地之间，输出下门限电压的电位器W3的滑动端与比较器U2的同相输入端连接，比较器U2的反相输入端与扭矩传感器调中测量电路的输入端A连接；比较器U2的输出端分别与与非门U3和U4的另一个输入端连接，与非门U4的输出端接发光二极管D4的正极，发光二极管D4的负极接地；
由比较器U1和U2、与非门U3和U4、组成双限比较器。其工作状态是：
1)当扭矩传感器调中测量电路的输入端A的电压大于双限比较器上限电压时，U1和U2、与非门U3和U4的逻辑输出分别为1、0、1、1，发光二极管D4亮，发光二极管D3不亮；
2)当扭矩传感器调中测量电路的输入端A的电压小于于双限比较器下限电压时，U1和U2、与非门U3和U4的逻辑输出分别为0、1、1、1，发光二极管D4亮，发光二极管D3不亮；
3)当扭矩传感器调中测量电路的输入端A的电压大于于双限比较器下限电压同时小于双限比较器上限电压时，U1和U2、与非门U3和U4的逻辑输出分别为1、1、0、0，发光二极管D3亮，发光二极管D4不亮。
概括地说，扭矩传感器的输出电压在中位区域中时发光二极管D3亮，不在中位区域时发光二极管D4亮。
(5)A/D转换器参考电压电路5由电阻R8和R9、三端稳压管DW2和电位器W4组成；电阻R8、R9和电位器W4串联后接在Vcc和地之间，电阻R8的一端接Vcc，电位器W4的一个固定端接地，三端稳压管DW2的负极和参考极接电阻R8和R9的串联点，三端稳压管DW2的正极接地，电位器W4的滑动端为A/D转换器参考电压电路5的输出端，该输出端与芯片ICL7107的第44脚REFH1连接。
本实用新型的使用方法是：将被测量的扭矩传感器的主或副输出端连接在扭矩传感器调中测量电路的输入端A和地之间，由数码显示器6读出主或副扭距信号偏离中位区间中心的电压值，若发光二极管D4亮，表明扭矩传感器的输出电压不在中位区域，需要调整扭矩传感器，直到发光二极管D3亮为止；若发光二极管D3亮，表明扭矩传感器的输出电压已在中位区域，无须进行调整。
实施例。本发明的一个实施例中，三端稳压管采用TL431，比较器采用LM339，与非门采用CD4093。
Claims (1)
1、汽车电动助力转向器扭矩传感器调中测量电路，包括由电池和/或稳压器构成的电源，其特征在于，它由负压产生电路[1]、中位基准电压电路[2]、3位半A/D转换电路[3]、双电压比较器[4]、A/D转换器参考电压电路[5]和3位半数码显示器[6]组成；
(1)负压产生电路[1]由PNP三极管Q1、NPN三极管Q2、电阻R1和R2、电容C1和C2、二极管D1和D2组成；三极管Q1的发射极接电源正极Vcc，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，与三极管Q1的基极串联的电阻R1和与三极管Q2的基极串联的电阻R2连接成为负压产生电路[1]的输入端；二极管D1的正极与二极管D2的负极连接，形成同向串联，电容C1的一端与三极管Q1的集电极和三极管Q2的发射极的连接点连接，电容C1的另一端与二极管D1和D2的串联点连接，二极管D1的负极接地，二极管D2的正极为负压产生电路[1]的负压输出端，电容C2的负极与二极管D2的正极连接，电容C2的正极接地；
(2)中位基准电压电路[2]由电位器W1、电阻R3和三端稳压管DW1组成，电位器W1的一个固定端接Vcc，电位器W1的另一个固定端串联电阻R3后接地，三端稳压管DW1的负极与电位器W1的滑动端连接，为中位基准电压电路[2]的输出端，三端稳压管DW1的正极接地，三端稳压管DW1的参考极与电位器W1和电阻R3的串联点连接；
(3)3位半A/D转换电路[3]由3位半A/D转换芯片ICL7107、电阻R4和R5、电容C3～C5组成；电容C3的一端与芯片ICL7107的第4脚OSC连接，电容C3的另一端与芯片ICL7107的第7脚OSC1连接，电阻R4的一端与芯片ICL7107的第6脚OSC2连接，电阻R4的另一端与芯片ICL7107的第7脚OSC1连接，电容C4和C5串联后一端与芯片ICL7107的第35脚INT连接，另一端与芯片ICL7107的第37脚A-Z连接，电阻R5的一端与电容C4和C5的串联点连接，电阻R5的另一端与芯片ICL7107的第36脚BUFF连接；芯片ICL7107的第40脚COM、第43脚REFL0和第28脚BP/GND接地，芯片ICL7107的23位数字信号输出端分别与3位半数码显示器[6]相应的数字信号输入端连接；芯片ICL7107的第38脚INL0与中位基准电压电路[2]的输出端连接；芯片ICL7107的第39脚INH1。与扭矩传感器调中测量电路的输入端A连接；
(4)双电压比较器[4]由比较器U1和U2、与非门U3和U4、NPN三极管Q3、发光二极管D3和D4、电位器W2和W3、电阻R6和R7组成；电位器W2和电阻R6串联在Vcc和地之间，输出上门限电压的电位器W2的滑动端与比较器U1的反相输入端连接，比较器U1的同相输入端与扭矩传感器调中测量电路的输入端A连接；比较器U1的输出端分别与与非门U3和U4的一个输入端连接，与非门U3的输出端与NPN三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极接发光二极管D3的正极，三极管Q3的发射极和发光二极管D3的负极接地；电位器W3和电阻R7串联在Vcc和地之间，输出下门限电压的电位器W3的滑动端与比较器U2的同相输入端连接，比较器U2的反相输入端与扭矩传感器调中测量电路的输入端A连接；比较器U2的输出端分别与与非门U3和U4的另一个输入端连接，与非门U4的输出端接发光二极管D4的正极，发光二极管D4的负极接地；
(5)A/D转换器参考电压电路[5]由电阻R8和R9、三端稳压管DW2和电位器W4组成；电阻R8、R9和电位器W4串联后接在Vcc和地之间，电阻R8的一端接Vcc，电位器W4的一个固定端接地，三端稳压管DW2的负极和参考极接电阻R8和R9的串联点，三端稳压管DW2的正极接地，电位器W4的滑动端为A/D转换器参考电压电路[5]的输出端，该输出端与芯片ICL7107的第44脚REFH1连接。
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