CN210867438U - 电机霍尔信号检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种电机霍尔信号检测电路，涉及电机技术领域。电机霍尔信号检测电路包括三个单相检测单元，单相检测单元包括第一电阻和放大器，放大器与电机的第一相的信号采集单元和第二相的信号采集单元电连接，放大器还与电机的处理器电连接。当电机为非线性霍尔电机时，放大器获取电机的第一相电压信号并放大处理，处理器根据放大后的电压信号进行换相检测；当电机为线性霍尔电机时，放大器获取电机的第一相电压信号和第二相电压信号并放大处理，处理器根据放大后的电压信号确定电机的转子位置。本实用新型提供的电机霍尔信号检测电路能够兼容检测线性霍尔电机和非线性霍尔电机的电压信号，节约成本。

Description

电机霍尔信号检测电路

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种电机霍尔信号检测电路。

背景技术

目前的电机一般分为线性霍尔电机和非线性霍尔电机，由于线性霍尔电机和非线性霍尔电机产生的电信号并不相同，故线性霍尔电机和非线性霍尔电机采用不同的检测电路进行电信号的检测，检测成本高、兼容性差。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种电机霍尔信号检测电路，其能够兼容检测线性霍尔电机和非线性霍尔电机的电压信号，节约成本。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，实施例提供一种电机霍尔信号检测电路，包括三个单相检测单元，所述单相检测单元包括第一电阻和放大器，所述放大器的第一输入端与电机的第一相的信号采集单元电连接，所述放大器的第二输入端与所述第一相的信号采集单元电连接，所述放大器的第二输入端还通过所述第一电阻与所述电机的第二相的信号采集单元电连接，所述放大器的输出端与所述电机的处理器电连接；

所述信号采集单元用于采集所述电机的任一相电压信号；

当所述电机为非线性霍尔电机时，所述放大器的第一输入端和第二输入端获取所述电机的第一相电压信号，并对所述第一相电压信号进行放大处理，将放大后的电压信号发送至所述处理器，以便所述处理器根据所述放大后的电压信号进行换相检测；

当所述电机为线性霍尔电机时，所述放大器的第一输入端和第二输入端获取所述电机的第一相电压信号和第二相电压信号，并对所述第一相电压信号和所述第二相电压信号进行放大处理，将放大后的电压信号发送至所述处理器，以便所述处理器根据所述放大后的电压信号确定所述电机的转子位置。

在可选的实施方式中，所述单相检测单元还包括第二电阻和第三电阻，所述放大器的第二输入端通过所述第二电阻与所述第一电阻电连接，所述第一相的信号采集单元电连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第三电阻的一端电连接于所述第二电阻与所述第二输入端之间，所述第三电阻的另一端电连接于所述放大器的输出端与所述处理器之间。

在可选的实施方式中，所述单相检测单元还包括第四电阻，所述放大器的第一输出端通过所述第四电阻与所述第一相的信号采集单元电连接。

在可选的实施方式中，所述信号采集单元包括霍尔传感器。

在可选的实施方式中，当所述电机为线性霍尔电机时，所述第一相的信号采集单元无电压信号传输至所述放大器的第二输入端。

在可选的实施方式中，当所述电机为非线性霍尔电机时，所述第二相的信号采集单元无电压信号传输至所述放大器的第二输入端。

本实用新型实施例的有益效果包括，电机霍尔信号检测电路包括三个单相检测单元，单相检测单元包括第一电阻和放大器，放大器的第一输入端与电机的第一相的信号采集单元电连接，放大器的第二输入端与第一相的信号采集单元电连接，放大器的第二输入端还通过第一电阻与电机的第二相的信号采集单元电连接，放大器的输出端与电机的处理器电连接。当电机为非线性霍尔电机时，放大器的第一输入端和第二输入端获取电机的第一相电压信号，并对第一相电压信号进行放大处理，以便处理器根据放大后的电压信号进行换相检测；当电机为线性霍尔电机时，放大器的第一输入端和第二输入端获取电机的第一相电压信号和第二相电压信号，并对第一相电压信号和第二相电压信号进行放大处理，以便处理器根据放大后的电压信号确定电机的转子位置。可见，该电机霍尔信号检测电路能够同时使用在线性霍尔电机和非线性霍尔电机上，可以节约成本，利于标准化管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种电机霍尔信号检测电路的应用环境示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电机霍尔信号检测电路的电路示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电机霍尔信号检测电路的波形示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种电机霍尔信号检测电路的波形示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种电机霍尔信号检测电路的电路示意图。

图标：110-电机霍尔信号检测电路；111-单相检测单元；120-信号采集单元；130-处理器；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；U1-放大器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1，为本实施例提供的电机霍尔信号检测电路110的一种可实施的应用环境示意图，该电机霍尔信号检测电路110与信号采集单元120和处理器130均电连接。

在本实施例中，信号采集单元120用于采集电机的任一相电压信号。可以理解，信号采集单元120设置有三个，三个信号采集单元120一一对应采集电机的三相电压信号。

在本实施例中，电机霍尔信号检测电路110用于在电机为非线性霍尔电机时，通过信号采集单元120获取非线性霍尔电机的电压信号，并对非线性霍尔电机的电压信号进行处理，将处理后的电压信号发送至处理器130，以便处理器130根据处理后的电压信号进行换相检测。电机霍尔信号检测电路110还用于在电机为线性霍尔电机时，通过信号采集单元120获取线性霍尔电机的电压信号，并对线性霍尔电机的电压信号进行处理，将处理后的电压信号发送至处理器130，以便处理器130根据处理后的电压信号确定线性霍尔电机的转子位置。

请参照图2，为本实施例提供的电机霍尔信号检测电路110的一种可实施的电路示意图，电机霍尔信号检测电路110包括三个单相检测单元111，单相检测单元111包括第一电阻R1和放大器U1，放大器U1的第一输入端与电机的第一相的信号采集单元120电连接，放大器U1的第二输入端与第一相的信号采集单元120电连接，放大器U1的第二输入端还通过第一电阻R1与所述电机的第二相的信号采集单元120电连接，放大器U1的输出端与电机的处理器130电连接。

在本实施例中，当电机为非线性霍尔电机时，放大器U1的第一输入端和第二输入端获取电机的第一相电压信号，并对第一相电压信号进行放大处理，将放大后的电压信号发送至处理器130，以便处理器130根据放大后的电压信号进行换相检测；当电机为线性霍尔电机时，放大器U1的第一输入端和第二输入端获取电机的第一相电压信号和第二相电压信号，并对第一相电压信号和第二相电压信号进行放大处理，将放大后的电压信号发送至处理器130，以便处理器130根据放大后的电压信号确定电机的转子位置。

可以理解，当电机为非线性霍尔电机时，第二相的信号采集单元120无电压信号传输至放大器U1的第二输入端。由于非线性霍尔电机产生的电压信号为差分信号，故第一相电压信号、第二相电压信号均为差分信号。且放大器U1的第一输入端与第一相的信号采集单元120的正极电连接，放大器U1的第二输入端与第一相的信号采集单元120的负极电连接，放大器U1的第二输入端通过第一电阻R1与第二相的信号采集单元120的正极电连接。因为第一相的信号采集单元120的负极直接与放大器U1的第二输入端电连接，而第二相的信号采集单元120的正极通过第一电阻R1与放大器U1的第二输入端电连接，所以第二相的信号采集单元120向放大器U1的第二输入端传输第二相电压信号的阻力大于第一相的信号采集单元120向放大器U1的第二输入端传输第一相电压信号的阻力，第二相的信号采集单元120采集的第二相电压信号无法传输至放大器U1的第二输入端。故在电机为非线性霍尔电机时，放大器U1只能获取电机的第一相电压信号。

如图3所示，为电机霍尔信号检测电路110的波形示意图，当电机为非线性霍尔电机时，放大器U1的第一输入端获取的第一相电压信号的波形为图3中波形HALLU+所示，放大器U1的第二输入端获取的第二相电压信号的波形为图3中波形HALLU-所示，放大器U1输出端输出的放大后的电压信号的波形为图3中波形HALLU所示。

当电机为线性霍尔电机时，第一相的信号采集单元120无电压信号传输至放大器U1的第二输入端。由于线性霍尔电机产生的电压信号为模拟信号，故第一相电压信号、第二相电压信号均为模拟信号。且放大器U1的第一输入端与第一相的信号采集单元120的正极电连接，放大器U1的第二输入端通过第一电阻R1与第二相的信号采集单元120的正极电连接，第一相的信号采集单元120的负极与放大器U1的第二输入端断开连接。故在电机为线性霍尔电机时，放大器U1的第一输入端获取第一相电压信号，放大器U1的第二输入端获取第二相电压信号。

如图4所示，为电机霍尔信号检测电路110的波形示意图，当电机为线性霍尔电机时，放大器U1的第一输入端获取的第一相电压信号的波形为图4中波形HALLU+所示，放大器U1的第二输入端获取的第二相电压信号的波形为图4中波形HALLV+所示，放大器U1输出端输出的放大后的电压信号的波形为图4中波形HALLU所示。

为了调节放大器U1的放大系数，进一步地，如图5所示，单相检测单元111还包括第二电阻R2和第三电阻R3，放大器U1的第二输入端通过第二电阻R2与第一电阻R1电连接，第一相的信号采集单元120电连接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，第三电阻R3的一端电连接于第二电阻R2与第二输入端之间，第三电阻R3的另一端电连接于放大器U1的输出端与处理器130之间。

进一步地，在本实施例中，单相检测单元111还包括第四电阻R4，放大器U1的第一输出端通过第四电阻R4与第一相的信号采集单元120电连接。可以理解，为了便于调节放大器U1的放大系数，第四电阻R4可以为多个串联的电阻。

在本实施例中，由于电机能够产生U相霍尔信号、V相霍尔信号和W相霍尔信号，所以三个信号采集单元120一一对应采集电机的U相霍尔信号、V相霍尔信号和W相霍尔信号。三个信号采集单元120再将采集到的U相霍尔信号、V相霍尔信号和W相霍尔信号发送至与其对应电连接的单相检测单元111，以便处理器130根据处理后的U相霍尔信号、V相霍尔信号和W相霍尔信号确定电机的转子位置或是否进行换相。

可以理解，当第一相的信号采集单元120采集电机的U相霍尔信号时，那么第二相的信号采集单元120可以对应采集电机的V相霍尔信号，即当第一相电压信号为电机的U相霍尔信号时，第二相电压信号可以为电机的V相霍尔信号；当第一相的信号采集单元120采集电机的V相霍尔信号时，那么第二相的信号采集单元120可以对应采集电机的W相霍尔信号，即当第一相电压信号为电机的V相霍尔信号时，第二相电压信号可以为电机的W相霍尔信号；当第一相的信号采集单元120采集电机的W相霍尔信号时，那么第二相的信号采集单元120对应采集电机的U相霍尔信号，即当第一相电压信号为电机的W相霍尔信号时，第二相电压信号可以为电机的U相霍尔信号。当然，工作人员可以根据实际情况进行不同相的组合，在此并不作限定。

在本实施例中，信号采集单元120包括霍尔传感器，当电机为线性霍尔电机时，霍尔传感器为线性霍尔传感器，当电机为非线性霍尔电机时，霍尔传感器为非线性霍尔传感器。放大器U1可以采用运算放大器U1。处理器130可以采用CPU(central processing unit，中央处理器130)或MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)等。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种电机霍尔信号检测电路，该电机霍尔信号检测电路包括三个单相检测单元，单相检测单元包括第一电阻和放大器，放大器的第一输入端与电机的第一相的信号采集单元电连接，放大器的第二输入端与第一相的信号采集单元电连接，放大器的第二输入端还通过第一电阻与电机的第二相的信号采集单元电连接，放大器的输出端与电机的处理器电连接。当电机为非线性霍尔电机时，放大器的第一输入端和第二输入端获取电机的第一相电压信号，并对第一相电压信号进行放大处理，以便处理器根据放大后的电压信号进行换相检测；当电机为线性霍尔电机时，放大器的第一输入端和第二输入端获取电机的第一相电压信号和第二相电压信号，并对第一相电压信号和第二相电压信号进行放大处理，以便处理器根据放大后的电压信号确定电机的转子位置。可见，该电机霍尔信号检测电路能够同时使用在线性霍尔电机和非线性霍尔电机上，可以节约成本，利于标准化管理。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种电机霍尔信号检测电路，其特征在于，包括三个单相检测单元，所述单相检测单元包括第一电阻和放大器，所述放大器的第一输入端与电机的第一相的信号采集单元电连接，所述放大器的第二输入端与所述第一相的信号采集单元电连接，所述放大器的第二输入端还通过所述第一电阻与所述电机的第二相的信号采集单元电连接，所述放大器的输出端与所述电机的处理器电连接；

所述信号采集单元用于采集所述电机的任一相电压信号；

当所述电机为非线性霍尔电机时，所述放大器的第一输入端和第二输入端获取所述电机的第一相电压信号，并对所述第一相电压信号进行放大处理，将放大后的电压信号发送至所述处理器，以便所述处理器根据所述放大后的电压信号进行换相检测；

当所述电机为线性霍尔电机时，所述放大器的第一输入端和第二输入端获取所述电机的第一相电压信号和第二相电压信号，并对所述第一相电压信号和所述第二相电压信号进行放大处理，将放大后的电压信号发送至所述处理器，以便所述处理器根据所述放大后的电压信号确定所述电机的转子位置。

2.如权利要求1所述的电机霍尔信号检测电路，其特征在于，所述单相检测单元还包括第二电阻和第三电阻，所述放大器的第二输入端通过所述第二电阻与所述第一电阻电连接，所述第一相的信号采集单元电连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第三电阻的一端电连接于所述第二电阻与所述第二输入端之间，所述第三电阻的另一端电连接于所述放大器的输出端与所述处理器之间。

3.如权利要求1所述的电机霍尔信号检测电路，其特征在于，所述单相检测单元还包括第四电阻，所述放大器的第一输出端通过所述第四电阻与所述第一相的信号采集单元电连接。

4.如权利要求1所述的电机霍尔信号检测电路，其特征在于，所述信号采集单元包括霍尔传感器。

5.如权利要求1所述的电机霍尔信号检测电路，其特征在于，当所述电机为线性霍尔电机时，所述第一相的信号采集单元无电压信号传输至所述放大器的第二输入端。

6.如权利要求1所述的电机霍尔信号检测电路，其特征在于，当所述电机为非线性霍尔电机时，所述第二相的信号采集单元无电压信号传输至所述放大器的第二输入端。

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