CN209497406U - 一种霍尔信号采集装置及直流电机座椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种霍尔信号采集装置及直流电机座椅，霍尔信号采集装置包括电源，输入端与电源相连、输出端与电机的输入端相连的第一滤波电路，输入端与电源相连、输出端与比较电路的正相输入端相连的参考电压产生电路，参考电压产生电路将产生的霍尔信号参考电压作为比较电路的正相输入，比较电路的负相输入端与电机的输出端相连，比较电路的输出端与处理芯片相连，比较电路将霍尔信号参考电压和电机输出的霍尔信号进行比较，将比较得到的高电平或低电平发送给处理芯片，使处理芯片依据高电平或低电平进行霍尔计数。基于本实用新型，有效提高整个霍尔信号采集过程的准确性和可靠性，并能够保证霍尔计数结果的稳定性和可靠性。

Description

一种霍尔信号采集装置及直流电机座椅

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种霍尔信号采集装置及直流电机座椅。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越注重生活的品质。汽车作为人们生活中不可或缺的一部分，人们对乘坐汽车的舒适性有着较高要求，为此各大汽车厂商都推出了具有自动调节功能的座椅，其中大部分的座椅都是由直流电机供能。对于具有自动调节功能的座椅来说，基于直流电机输出的霍尔信号，计算直流电机的霍尔数，并基于霍尔数确定座椅当前的位置状态。

目前，通过CPU控制器与座椅中的直流电机相连，直接采集该直流电机输出的霍尔信号，并最终计算得出直流电机的霍尔数。在现有方案中，直流电机输出的霍尔信号并不稳定，该霍尔信号会因周围环境的影响而失效，然而现有的采集方案又无法区分出无效的霍尔信号，从而影响整个霍尔信号采集过程的精准度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种霍尔信号采集装置及直流电机座椅，以解决现有的汽车的电动调节座椅无法精确采集直流电机输出的霍尔信号的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本实用新型实施例第一方面公开了一种霍尔信号采集装置，所述霍尔信号采集装置包括：

电源；

输入端与所述电源相连，输出端与电机的输入端相连的第一滤波电路；

输入端与所述电源相连，输出端与比较电路的正相输入端相连的参考电压产生电路，所述参考电压产生电路将产生的霍尔信号参考电压作为所述比较电路的正相输入；

所述比较电路的负相输入端与所述电机的输出端相连，所述比较电路的输出端与处理芯片相连，所述比较电路将所述霍尔信号参考电压和所述电机输出的霍尔信号进行比较，将比较得到的高电平或低电平发送给所述处理芯片，使所述处理芯片依据所述高电平或所述低电平进行霍尔计数。

可选的，在上述霍尔信号采集装置中，所述第一滤波电路包括：

第一电阻和第一电容；

所述第一电阻的一端与所述电源相连，另一端与所述电机的输入端相连；

所述第一电容的一端连接于所述第一电阻所述电机的公共端，另一端接地。

可选的，在上述霍尔信号采集装置中，所述参考电压产生电路包括：

二极管；

所述二极管的正极端与所述电源相连，负极端与所述比较电路的正相输入端相连，所述二极管对所述电源提供的电压进行整流处理，生成所述霍尔信号参考电压。

可选的，在上述霍尔信号采集装置中，还包括：

第四电阻；

所述第四电阻的一端连接于所述二极管与所述比较电路的公共端，另一端接地。

可选的，在上述霍尔信号采集装置中，所述比较电路包括：

比较器、第三电阻和第三电容；

所述比较器的负相输入端与所述电机的输出端相连，正相输入端与所述参考电压产生电路的输出端相连，输出端与所述第三电阻的一端相连；

所述第三电阻的另一端与所述处理芯片相连；

所述第三电容的一端连接于所述处理芯片与所述第三电阻的公共端，另一端接地。

可选的，在上述霍尔信号采集装置中，还包括：

第二滤波电路；

所述第二滤波电路的输入端与所述电机的输出端相连，输出端与所述比较电路的负相输入端相连。

可选的，在上述霍尔信号采集装置中，所述第二滤波电路包括：

第二电阻和第二电容；

所述第二电阻的一端与所述电机的输出端相连，另一端与所述比较电路的负相输入端相连；

所述第二电容的一端连接于所述第二电阻与所述电机的公共端，另一端接地。

可选的，在上述霍尔信号采集装置中，所述电源提供的电压为12V。

本实用新型实施例第二方面公开了一种直流电机座椅，所述直流电机座椅包括上述本实用新型实施例第一方面公开的霍尔信号采集装置。

基于上述本实用新型实施例提供的一种霍尔信号采集装置及直流电机座椅，霍尔信号采集装置包括电源，输入端与电源相连，输出端与电机的输入端相连的第一滤波电路，输入端与电源相连，输出端与比较电路的正相输入端相连的参考电压产生电路，参考电压产生电路将产生的霍尔信号参考电压作为比较电路的正相输入，比较电路的负相输入端与电机的输出端相连，比较电路的输出端与处理芯片相连，比较电路将霍尔信号参考电压和电机输出的霍尔信号进行比较，将比较得到的高电平或低电平发送给处理芯片，使处理芯片依据高电平或低电平进行霍尔计数。基于本实用新型实施例，有效提高整个霍尔信号采集过程的准确性和可靠性，并能够保证霍尔计数结果的稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种霍尔信号采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种霍尔信号采集装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种霍尔信号采集装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种霍尔信号采集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种霍尔信号采集装置的结构示意图，该霍尔信号采集装置包括：

电源100，用于为电机600和参考电压产生电路300提供电压。

需要说明的是，电源100提供的电压大小可由技术人员根据实际情况进行设置，本实用新型实施例不做限定。

可选的，电源100提供的电压为12V。

输入端与电源100相连，输出端与电机600的输入端相连的第一滤波电路200。

需要说明的是，第一滤波电路200对电源100提供的电压进行平滑处理，从而向电机600输入平滑稳定的电压。

需要说明的是，基于电源100提供的电压为12V，第一滤波电路200对电源100提供的电压进行滤波处理，从而向电机600输入平滑稳定的电压，能够保证电机600输出的霍尔信号的电压大小为12V。

输入端与电源100相连，输出端与比较电路400的正相输入端相连的参考电压产生电路300，参考电压产生电路300将产生的霍尔信号参考电压作为比较电路400的正相输入。

需要说明的是，霍尔信号参考电压的电压大小可由技术人员根据实际情况进行选择，本实用新型实施例不做限定。

可选的，霍尔信号参考电压的电压大小为11.3V。

比较电路400的负相输入端与电机600的输出端相连，比较电路400的输出端与处理芯片500相连，比较电路400将霍尔信号参考电压和电机600输出的霍尔信号进行比较，将比较得到的高电平或低电平发送给处理芯片500，使处理芯片500依据高电平或低电平进行霍尔计数。

在具体实现中，比较电路400将霍尔信号参考电压和电机600输出的霍尔信号进行比较，若霍尔信号参考电压大于电机600输出的霍尔信号，则比较电路400向处理芯片500发送低电平，若霍尔信号参考电压小于电机600输出的霍尔信号，则比较电路400向处理芯片500发送高电平。

需要说明的是，在比较电路400将霍尔信号参考电压和电机600输出的霍尔信号进行比较中，比较电路400基于霍尔信号参考电压区分电机600输出的霍尔信号是否为有效信号，有效提高整个霍尔信号采集过程的准确性和可靠性。

需要说明的是，处理芯片500依据接收到的高低电平的变化趋势，以及预先设置的相应的开关命令，进行准确的霍尔计数。由于接收到的高低电平的变化趋势直观明显且不受环境影响，保证了霍尔计数结果的稳定性和可靠性。

可选的，在本实用新型实施例中，处理芯片500包括但不限于CPU处理器、主控芯片等计算处理设备。

需要说明的是，该霍尔信号采集装置可以应用于包括但不限于直流电机座椅中，本实用新型实施例不做限定。

在具体实现中，直流电机座椅设置有该霍尔信号采集装置，处理芯片500依据接收到的高低电平的变化趋势，以及预先设置的相应的开关命令，进行准确的霍尔计数。

进一步的，处理芯片500能够基于霍尔计数的结果，准确得到直流电机座椅当前的位置状态。

需要说明的是，任何采用本实用新型实施例提供的霍尔信号采集装置的直流电机座椅都在本实用新型实施例的保护范围内。

在本实用新型实施例中，霍尔信号采集装置包括电源，输入端与电源相连，输出端与电机的输入端相连的第一滤波电路，输入端与电源相连，输出端与比较电路的正相输入端相连的参考电压产生电路，参考电压产生电路将产生的霍尔信号参考电压作为比较电路的正相输入，比较电路的负相输入端与电机的输出端相连，比较电路的输出端与处理芯片相连，比较电路将霍尔信号参考电压和电机输出的霍尔信号进行比较，将比较得到的高电平或低电平发送给处理芯片，使处理芯片依据高电平或低电平进行霍尔计数。基于本实用新型实施例，有效提高整个霍尔信号采集过程的准确性和可靠性，并能够保证霍尔计数结果的稳定性和可靠性。

可选的，为了保证电机600输出的霍尔信号的稳定性，结合图1，参考图2，为本实用新型实施例提供的另一种霍尔信号采集装置的结构示意图，该霍尔信号采集装置还可以包括：第二滤波电路700。

本实用新型公开的该霍尔信号采集装置为：

第一滤波电路200的输入端与电源100相连，输出端与电机600的输入端相连。

参考电压产生电路300的输入端与电源100相连，输出端与比较电路400的正相输入端相连。

第二滤波电路700的输入端与电机600的输出端相连，输出端与比较电路400的负相输入端相连。

需要说明的是，第二滤波电路700对电机600的输出的霍尔信号进行滤波处理，从而向比较电路400的负相输入端输入平滑稳定的霍尔信号。进一步的，提高了个霍尔信号采集过程的准确性和可靠性。

比较电路400的输出端与处理芯片500相连。

在本实用新型实施例中，霍尔信号采集装置通过在电机的输出端与比较电路的负相输入端之间增加第二滤波电路，对电机的输出的霍尔信号进行滤波处理，从而向比较电路的负相输入端输入平滑稳定的霍尔信号。基于本实用新型实施例，有效提高了个霍尔信号采集过程的准确性和可靠性。

可选的，结合图1，参考图3，为本实用新型实施例提供的另一种霍尔信号采集装置的结构示意图，该霍尔信号采集装置包括：

电源100，第一滤波电路200，参考电压产生电路300，比较电路400，处理芯片500和电机600。

第一滤波电路200包括：第一电阻R1和第一电容C1。

第一电阻R1的一端与电源100相连，另一端与电机600的输入端相连。

第一电容C1的一端连接于第一电阻R1与电机600的公共端，也就是说，第一电容C1的一端和电机600的输入端共同与第一电阻R1电连接，第一电容C1的另一端接地。

需要说明的是，第一电阻R1可以为任意形式的电阻，第一电容C1可以为任意形式的电容，在本实用新型实施例中不作限定。

参考电压产生电路300包括：二极管D1。

二极管D1的正极端与电源100相连，负极端与比较电路400的正相输入端相连，二极管D1对电源100提供的电压进行整流处理，生成霍尔信号参考电压。

需要说明的是，二极管D1的正极端作为参考电压产生电路300的输入端，二极管D1的负极端作为参考电压产生电路300的输出端。

需要说明的是，二极管D1可以为任意形式的二极管，在本实用新型实施例中不作限定。

比较电路400包括：比较器U1、第三电阻R3和第三电容C3。

比较器U1的负相输入端与电机600的输出端相连，正相输入端与参考电压产生电路300的输出端相连，输出端与第三电阻R3的一端相连。

需要说明的是，比较器U1的负相输入端作为比较电路400的负相输入端，比较器U1的正相输入端作为比较电路400的正相输入端。

第三电阻R3的另一端与处理芯片500相连。

第三电容C3的一端连接于处理芯片500与第三电阻R3的公共端，也就是说，第三电容C3的一端和处理芯片500共同与第三电阻R3电连接，第三电容C3的另一端接地。

需要说明的是，比较器U1可以为任意形式的比较器，第三电阻R3可以为任意形式的电阻，第三电容C3可以为任意形式的电容，在本实用新型实施例中不作限定。

可选的，该霍尔信号采集装置还包括：第四电阻R4。

第四电阻R4的一端连接于二极管D1与比较电路400的公共端，也就是说，第四电阻R4的一端和比较电路400的正相输入端共同与二极管D1的负极端电连接，第四电阻R4的另一端接地。

需要说明的是，第四电阻R4对二极管D1进行限流处理，并在二极管D1发生短路时，保护比较电路400。

需要说明的是，第四电阻R4可以为任意形式的电阻，在本实用新型实施例中不作限定。

处理芯片500包括CPU处理器。

在本实用新型实施例中，霍尔信号采集装置包括电源，输入端与电源相连，输出端与电机的输入端相连的第一滤波电路，输入端与电源相连，输出端与比较电路的正相输入端相连的参考电压产生电路，参考电压产生电路将产生的霍尔信号参考电压作为比较电路的正相输入，比较电路的负相输入端与电机的输出端相连，比较电路的输出端与处理芯片相连，比较电路将霍尔信号参考电压和电机输出的霍尔信号进行比较，将比较得到的高电平或低电平发送给处理芯片，使处理芯片依据高电平或低电平进行霍尔计数。基于本实用新型实施例，有效提高整个霍尔信号采集过程的准确性和可靠性，并能够保证霍尔计数结果的稳定性和可靠性。

可选的，结合图2，参考图4，为本实用新型实施例提供的另一种霍尔信号采集装置的结构示意图，该霍尔信号采集装置包括：

第一滤波电路200包括：第一电阻R1和第一电容C1。

第一电阻R1的一端与电源100相连，另一端与电机600的输入端相连。

第一电容C1的一端连接于第一电阻R1与电机600的公共端，也就是说，第一电容C1的一端和电机600的输入端共同与第一电阻R1电连接，第一电容C1的另一端接地。

参考电压产生电路300包括：二极管D1。

二极管D1的正极端与电源100相连，负极端与比较电路400的正相输入端相连，二极管D1对电源100提供的电压进行整流处理，生成霍尔信号参考电压。

需要说明的是，二极管D1的正极端作为参考电压产生电路300的输入端，二极管D1的负极端作为参考电压产生电路300的输出端。

比较电路400包括：比较器U1、第三电阻R3和第三电容C3。

比较器U1的负相输入端与电机600的输出端相连，正相输入端与参考电压产生电路300的输出端相连，输出端与第三电阻R3的一端相连。

需要说明的是，比较器U1的负相输入端作为比较电路400的负相输入端，比较器U1的正相输入端作为比较电路400的正相输入端。

第三电阻R3的另一端与处理芯片500相连。

第三电容C3的一端连接于处理芯片500与第三电阻R3的公共端，也就是说，第三电容C3的一端和处理芯片500共同与第三电阻R3电连接，第三电容C3的另一端接地。

第二滤波电路700包括：第二电阻R2和第二电容C2。

第二电阻R2的一端与电机600的输出端相连，另一端与比较电路400的负相输入端相连。

第二电容C2的一端连接于第二电阻R2与电机600的公共端，也就是说，第二电容C2的一端和电机600的输出端共同与第二电阻R2电连接，第二电容C2的另一端接地。

需要说明的是，第二电阻R2可以为任意形式的电阻，第二电容C2可以为任意形式的电容，在本实用新型实施例中不作限定。

可选的，该霍尔信号采集装置还包括：第四电阻R4。

第四电阻R4的一端连接于二极管D1与比较电路400的公共端，也就是说，第四电阻R4的一端和比较电路400的正相输入端共同与二极管D1的负极端电连接，第四电阻R4的另一端接地。

处理芯片500包括CPU处理器。

在本实用新型实施例中，霍尔信号采集装置包括电源，输入端与电源相连，输出端与电机的输入端相连的第一滤波电路，输入端与电源相连，输出端与比较电路的正相输入端相连的参考电压产生电路，参考电压产生电路将产生的霍尔信号参考电压作为比较电路的正相输入，比较电路的负相输入端与电机的输出端相连，比较电路的输出端与处理芯片相连，比较电路将霍尔信号参考电压和电机输出的霍尔信号进行比较，将比较得到的高电平或低电平发送给处理芯片，使处理芯片依据高电平或低电平进行霍尔计数。基于本实用新型实施例，有效提高整个霍尔信号采集过程的准确性和可靠性，并能够保证霍尔计数结果的稳定性和可靠性。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方式来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种霍尔信号采集装置，其特征在于，包括：

电源；

输入端与所述电源相连，输出端与电机的输入端相连的第一滤波电路；

输入端与所述电源相连，输出端与比较电路的正相输入端相连的参考电压产生电路，所述参考电压产生电路将产生的霍尔信号参考电压作为所述比较电路的正相输入；

所述比较电路的负相输入端与所述电机的输出端相连，所述比较电路的输出端与处理芯片相连，所述比较电路将所述霍尔信号参考电压和所述电机输出的霍尔信号进行比较，将比较得到的高电平或低电平发送给所述处理芯片，使所述处理芯片依据所述高电平或所述低电平进行霍尔计数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一滤波电路包括：

第一电阻和第一电容；

所述第一电阻的一端与所述电源相连，另一端与所述电机的输入端相连；

所述第一电容的一端连接于所述第一电阻与所述电机的公共端，另一端接地。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考电压产生电路包括：

二极管；

所述二极管的正极端与所述电源相连，负极端与所述比较电路的正相输入端相连，所述二极管对所述电源提供的电压进行整流处理，生成所述霍尔信号参考电压。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：

第四电阻；

所述第四电阻的一端连接于所述二极管与所述比较电路的公共端，另一端接地。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述比较电路包括：

比较器、第三电阻和第三电容；

所述比较器的负相输入端与所述电机的输出端相连，正相输入端与所述参考电压产生电路的输出端相连，输出端与所述第三电阻的一端相连；

所述第三电阻的另一端与所述处理芯片相连；

所述第三电容的一端连接于所述处理芯片与所述第三电阻的公共端，另一端接地。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

第二滤波电路；

所述第二滤波电路的输入端与所述电机的输出端相连，输出端与所述比较电路的负相输入端相连。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二滤波电路包括：

第二电阻和第二电容；

所述第二电阻的一端与所述电机的输出端相连，另一端与所述比较电路的负相输入端相连；

所述第二电容的一端连接于所述第二电阻与所述电机的公共端，另一端接地。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源提供的电压为12V。

9.一种直流电机座椅，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的霍尔信号采集装置。