CN202216962U - 磁电式转速传感器信号检测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种挖掘机磁电式转速传感器信号检测电路仪。本实用新型的磁电式转速传感器信号检测装置，包括低通滤波器、整形电路、电压基准、比较器、反向器，转速传感器脉冲输入经低通滤波器滤除正弦信号杂波，整形电路将正弦信号转换成同周期方波信号，该方波信号与电压基准经比较器后输出反向脉冲信号，反向器将反向脉冲信号处理成正向脉冲信号后进入CPU脉冲检测管脚进行周期测量进而换算出车辆转速。本实用新型拓展了转速传感器信号检测范围，提高了转速信号检测可靠性和安全性。

Description

磁电式转速传感器信号检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种挖掘机磁电式转速传感器信号检测电路仪。
背景技术
目前，公知挖掘机磁电式转速传感器由于与发动机飞轮安装距离不同输出正弦信号呈现电压范围宽，低压电流相对较弱的情况，信号检测多采用TVS管高压防护，74系列逻辑芯片整形输出方波检测，电路设计虽然简单，但存在如下矛盾：TVS在低压情况时存在反向漏电情况，这样大大降低了对检测仪低压信号检测的敏感性；如果选择较高电压TVS管，TVS反向漏电情况会减轻，但如果转速传感器距飞轮距离过近输出电压超过30V，长时间工作有可能烧毁如74系列等逻辑芯片。
实用新型内容
本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种磁电式转速传感器信号检测装置，其克服了由于转速传感器与发动机飞轮安装距离不同引起的传感器输出高电压40V烧毁检测仪和低电压0.7V检测不到信号的极端情况。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：其包括低通滤波器、整形电路、电压基准、比较器、反向器，转速传感器脉冲输入经低通滤波器滤除正弦信号杂波，整形电路将正弦信号转换成同周期方波信号，该方波信号与电压基准经比较器后输出反向脉冲信号，反向器将反向脉冲信号处理成正向脉冲信号后进入CPU脉冲检测管脚进行周期测量进而换算出车辆转速。
为克服转速信号高压烧毁和低压弱电流无法检测的矛盾，本实用新型提出了一种相对简单的解决方案。该方案仅采用低通滤波器、运算放大器整形电路、电压基准和阻容等器件，解决了磁电转速传感器高压和低压弱电流检测问题。
低通滤波器包括相互连接的电阻R306和电容C306，电容C306的另一端接地。低通滤波器分别与整形电路的电阻R333、R323连接，电阻R333的两端并联电容C305，电阻R333分别与二极管D306正极、三极管Q300基极连接，三极管Q300的射极与电压基准连接，三极管Q300的集电极分别连接电阻R336、比较器，电阻R336、二极管D306负极、电阻R323分别连接钳位电压VDD5。三极管Q300的射极与电压基准的三极管Q301射极连接，三极管Q301的射极接地并与电阻R335连接，电阻R335与三极管Q301基极连接，三极管Q301基极分别与电阻R334、比较器连接，三极管Q301集电极与电阻R337连接，电阻R337、电阻R334分别连接钳位电压VDD5。三极管Q300的集电极与比较器的电阻R328连接，三极管Q301基极与比较器的电阻R331连接，电阻R328与放大器U301的负输入端连接，放大器U301的正输入端分别连接电阻R331、电阻R338，电阻R338另一端连接放大器U301的输出端，放大器U301的输出端连接反向器。放大器U301的输出端连接反向器的三极管Q302基极，三极管Q302射极接地，三极管Q302的集电极分别与电阻R307、CPU脉冲检测管脚连接，电阻R307连接钳位电压VDD5。
本实用新型的有益效果是，当车辆正常工作过程中磁电转速传感器高电压和低电压弱电流情况下的转速测量问题，拓展了转速传感器信号检测范围，提高了转速信号检测可靠性和安全性。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
本实用新型所采用的技术方案是：在转速传感器脉冲输入端经电阻R306和电容C306组成的低通滤波器滤除正弦信号杂波，整形电路将正弦信号转换成同周期方波信号，该方波信号与电压基准经比较器电路后输出反方向脉冲信号，反向器将反向方波信号处理成正向脉冲信号后进入CPU脉冲检测管脚进行周期测量进而换算出车辆转速，转速计算公式如下：
VR/MIN＝FCY(CPU主频)*60/飞轮齿数/T(脉冲周期)
当转速脉冲输入出现高电压情况，电阻R306和电阻R333限制输入到三极管Q300基极电流，同时电阻R323的P端电压高于钳位电压VDD5，电流一部分通过电阻R323泄流到钳位电压VDD5，二极管D306保护三极管Q300基极电位瞬间不会高于4.7V，从而进一步保护三极管Q300。当转速脉冲信号较低时，电阻R323的P电位低于钳位电压VDD5，电阻R333输入电流为电阻R306和电阻R323流出电流和，从而保证三极管Q300基极导通所需要最小电流和电压值，从而解决了低电压弱电流情况下的脉冲信号检测问题。经过实际检测得出脉冲直流电压为0.7V-40V，转速测量范围为400r/min-6000r/min，完全满足挖掘机正常工作转速范围。基准电源设计采用三极管Q301基极电位作为电压基准，电阻R337、电阻R334分别为三极管Q301集电极和基极限流电阻，设计简单可靠。
本实用新型在监控器上得到成功应用，发动机转速测量准确可靠，彻底解决了原有监控器转速测量不准确、测量不到或测量电路烧毁的情况。

Claims (6)

1.一种磁电式转速传感器信号检测装置，其特征在于，包括低通滤波器、整形电路、电压基准、比较器、反向器，转速传感器脉冲输入经低通滤波器滤除正弦信号杂波，整形电路将正弦信号转换成同周期方波信号，该方波信号与电压基准经比较器后输出反向脉冲信号，反向器将反向脉冲信号处理成正向脉冲信号后进入CPU脉冲检测管脚进行周期测量进而换算出车辆转速。
2.根据权利要求1所述的磁电式转速传感器信号检测装置，其特征在于，低通滤波器包括相互连接的电阻R306和电容C306，电容C306的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的磁电式转速传感器信号检测装置，其特征在于，低通滤波器分别与整形电路的电阻R333、R323连接，电阻R333的两端并联电容C305，电阻R333分别与二极管D306正极、三极管Q300基极连接，三极管Q300的射极与电压基准连接，三极管Q300的集电极分别连接电阻R336、比较器，电阻R336、二极管D306负极、电阻R323分别连接钳位电压VDD5。
4.根据权利要求3所述的磁电式转速传感器信号检测装置，其特征在于，三极管Q300的射极与电压基准的三极管Q301射极连接，三极管Q301的射极接地并与电阻R335连接，电阻R335与三极管Q301基极连接，三极管Q301基极分别与电阻R334、比较器连接，三极管Q301集电极与电阻R337连接，电阻R337、电阻R334分别连接钳位电压VDD5。
5.根据权利要求4所述的磁电式转速传感器信号检测装置，其特征在于，三极管Q300的集电极与比较器的电阻R328连接，三极管Q301基极与比较器的电阻R331连接，电阻R328与放大器U301的负输入端连接，放大器U301的正输入端分别连接电阻R331、电阻R338，电阻R338另一端连接放大器U301的输出端，放大器U301的输出端连接反向器。
6.根据权利要求5所述的磁电式转速传感器信号检测装置，其特征在于，放大器U301的输出端连接反向器的三极管Q302基极，三极管Q302射极接地，三极管Q302的集电极分别与电阻R307、CPU脉冲检测管脚连接，电阻R307连接钳位电压VDD5。
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