CN202502104U - 一种汽车线控制动轮速采集电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车线控制动轮速采集电路，包括滤波电路、运算放大电路、比较电路和整形电路，轮速传感器输出的电流信号经过滤波电路滤除干扰信号，然后信号传输至运算放大电路放大，再传输至比较电路，最后传输至整形电路进行整形成为脉冲信号，脉冲信号最后输送至MCU。采用此技术方案，与现有技术相比，具有简单易用、成本低、稳定可靠、设计后期修改方便的优点，可以应用在液压ABS和线控制动ABS或者VSC系统中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车线控制动轮速采集电路。
背景技术
目前，轮速采集电路不仅在传统液压ABS制动系统中应用广泛，而且在目前比较前沿的线控制动系统中应用也非常广泛，轮速采集电路主要实现低电压脉冲或者弱电流信号到高电平脉冲信号的转换。但目前使用的采集电路均存在着成本高、运行不稳定和设计后期修改不方便的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本低、运行稳定可靠且后期修改方便的汽车线控制动轮速采集电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种汽车线控制动轮速采集电路，包括滤波电路、运算放大电路、比较电路和整形电路，轮速传感器输出的电流信号经过滤波电路滤除干扰信号，然后信号传输至运算放大电路放大，再传输至比较电路，最后传输至整形电路进行整形成为脉冲信号，脉冲信号最后输送至MCU。
所述滤波电路包括高通滤波电路和低通滤波电路，在高通滤波电路和低通滤波电路之间连接有采样电阻，所述轮速传感器输出的电流信号经过高通滤波电路滤除高频干扰信号后，再经过采样电阻采样转换为弱正弦波电压信号，最后经过低通滤波电路滤除低频干扰信号。
所述比较电路将由低通滤波电路传输的弱正弦波电压信号转换成方波信号，在所述比较电路上连接有分压电路，分压电路将比较电路上输入的参考电压输出。
所述整形电路中设有反向器，反向器的信号输入端与所述比较电路连接，信号输出端与所述MCU的脉冲捕获端口连接。
所述轮速传感器为霍尔传感器。
本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，具有简单易用、成本低、稳定可靠、设计后期修改方便的优点，可以应用在液压ABS和线控制动ABS或者VSC系统中。
附图说明
图1是本实用新型轮速采集电路轮速信号处理流程图：
图2是本实用新型轮速采集电路轮速信号设计原理图：
具体实施方式
本实用新型一种汽车线控制动轮速采集电路，其包括滤波电路、运算放大电路、比较电路和整形电路，轮速传感器输出的电流信号经过滤波电路滤除干扰信号，然后信号传输至运算放大电路放大，再传输至比较电路，最后传输至整形电路进行整形成为脉冲信号，脉冲信号最后输送至MCU。
滤波电路包括高通滤波电路和低通滤波电路，在高通滤波电路和低通滤波电路之间连接有采样电阻，轮速传感器输出的电流信号经过高通滤波电路滤除高频干扰信号后，再经过采样电阻采样转换为弱正弦波电压信号，最后经过低通滤波电路滤除低频干扰信号。
比较电路将由低通滤波电路传输的弱正弦波电压信号转换成较平缓的方波信号，在比较电路上连接有分压电路，分压电路将比较电路上输入的参考电压输出。
整形电路中设有反向器，反向器的信号输入端与比较电路连接，信号输出端与MCU的脉冲捕获端口连接。
本轮速采集电路的工作原理如下：
在车辆行驶过程中，2线霍尔轮速传感器输出信号为电流信号，本轮速采集电路总体方案由高通滤波电路、采样电阻、RC低通滤波电路、运算放大电路、比较电路和整形电路组成，将轮速传感器输出的电流信号转换为供MCU直接捕获的脉冲信号，从而实现轮速信号的补获。轮速信号处理流程见图1所示。
线控制动轮速采集电路共4路，图2为其中一路轮速信号的采集电路，其余3路同图2类似。
下面对图2一路轮速采集电路的工作原理以及输入/输出连接关系做说明。
轮速采集电路组成和信号连接关系如下：
该轮速采集电路由采样电阻R1，低通滤波电路R2，C1，负反馈放大倍数设置电路R3、R4，一路放大电路U1A，一路比较电路U1B，R5和R6组成的比较参考电压分压电路，反向整形电路U2A组成。
轮速信号经过接插件后通过并联的入口高频滤波电容，然后通过R1采样电阻接地，轮速信号的大部分电流经过R1，约小于1/50的电流经过R2和运算放大器。输入该路放大器输入端3后，其中放大倍数由R3和R4组成负反馈放大电路。放大后的信号由该路放大器的输出端1输出后，输入U1B组成的比较器输入端6，比较的参考电压由R5和R6分压得到，通过比较电路后，输出信号约为高电平5V，低电平约0V，的方波信号，该信号在输入到U2A反向器74HC14的输入端1后由输出端2输出，该信号可直接和MCU的脉冲捕获端口连接。
轮速采集电路工作原理如下：
2线霍尔轮速传感器工作电压范围5V～20V，工作频率范围1～2.5KHz，输出信号为为电流信号，5.9～8.4mA表示低电平，11.8～16.8mA为高电平，首先经过入口处的电容滤除高频干扰信号后，再经过100欧姆采样电阻R1采样，采样后输出电压信号分别是：0.59V～0.84V的低电平电压信号和1.18V～1.68V的高电平电压信号，再经过R2和C1组成的RC低通滤波电路滤除低频干扰信号，然后经过U1A，LM1241路运算放大器进行3倍放大后，再用U1B，LM1241路比较器进行比较将正弦波信号转换为较平缓的方波信号，其中输入参考电压为3.1V，由R5和R6组成的分压电路输出，该方波信号最后经过U2，74HC14施密特反向器整形得到上升沿和下降沿陡直的高电平为5V，低电平为0V的方波脉冲信号，MCU通过脉冲捕获电路捕获经过本轮速采集电路处理后的脉冲信号就可以计算出轮速。
其中放大倍数由R3/(R3+R4)决定，针对不同的霍尔传感器输出信号电流的大小，可以通过调整R3和R4修改放大倍数，通过修改R5和R6修改比较电路的参考电压。
该部分电路已经经过验证。功能和性能均满足相关法规和标准要求，可以广泛应用于传统液压ABS，VSC或线控制动ABS，VSC系统中。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种汽车线控制动轮速采集电路，其特征在于：包括滤波电路、运算放大电路、比较电路和整形电路，轮速传感器输出的电流信号经过滤波电路滤除干扰信号，然后信号传输至运算放大电路放大，再传输至比较电路，最后传输至整形电路进行整形成为脉冲信号，脉冲信号最后输送至MCU。
2.根据权利要求1所述的汽车线控制动轮速采集电路，其特征在于：所述滤波电路包括高通滤波电路和低通滤波电路，在高通滤波电路和低通滤波电路之间连接有采样电阻，所述轮速传感器输出的电流信号经过高通滤波电路滤除高频干扰信号后，再经过采样电阻采样转换为弱正弦波电压信号，最后经过低通滤波电路滤除低频干扰信号。
3.根据权利要求2所述的汽车线控制动轮速采集电路，其特征在于：所述比较电路将由低通滤波电路传输的弱正弦波电压信号转换成方波信号，在所述比较电路上连接有分压电路，分压电路将比较电路上输入的参考电压输出。
4.根据权利要求3所述的汽车线控制动轮速采集电路，其特征在于：所述整形电路中设有反向器，反向器的信号输入端与所述比较电路连接，信号输出端与所述MCU的脉冲捕获端口连接。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车线控制动轮速采集电路，其特征在于：所述轮速传感器为霍尔传感器。
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