CN220251045U - 霍尔信号的处理电路、检测装置和液压设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种霍尔信号的处理电路、检测装置和液压设备，霍尔信号的处理电路包括：基准模块，与供电线路相连接，基准模块用于将处理电路的电压调整为基准电压并输出基准信号；采集模块，与供电线路相连接，采集模块用于采集处理电路外部的磁场信号并转换为霍尔信号；其中，磁场信号为处理电路的外部磁极所产生的信号，且外部磁极和采集模块之间距离的大小与磁场信号的强度正相关；滤波模块，分别与基准模块和采集模块连接，滤波模块用于对基准信号和霍尔信号中的干扰信号进行过滤；检测模块，与滤波模块连接，检测模块用于根据获取到的基准信号和霍尔信号输出霍尔电压信号；其中，霍尔电压信号用于指示采集模块与外部磁极之间距离的大小。

Description

霍尔信号的处理电路、检测装置和液压设备

技术领域

本申请涉及传感器测量技术领域，具体而言，涉及一种霍尔信号的处理电路、一种检测装置和一种液压设备。

背景技术

相关技术中，线性霍尔传感器作为一种基于霍尔效应的磁传感器，通过线性霍尔元件将磁场信号转换为霍尔电压信号并经过处理放大后得到可读电压值，进而能够精准的计算机械部件的移动位置或线性位移，被广泛应用于工程机械、机床设备等领域。但是由于使用环境恶劣，霍尔信号很容易受到外界电源和磁场等交流信号的干扰，导致检测到的霍尔信号存在误差，引起机械部件的实际位移或位置与采集位移或位置不匹配，造成位移检测误差较大的问题。

实用新型内容

本申请旨在至少解决相关技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本申请第一方面提供了一种霍尔信号的处理电路。

本申请的第二方面提出了一种检测装置。

本申请的第三方面提出了一种液压设备。

有鉴于此，本申请提供了一种霍尔信号的处理电路，包括：基准模块，与供电线路相连接，基准模块用于将处理电路的电压调整为基准电压并输出基准信号；采集模块，与供电线路相连接，采集模块用于采集处理电路外部的磁场信号并转换为霍尔信号；其中，磁场信号为处理电路的外部磁极所产生的信号，且外部磁极和采集模块之间距离的大小与磁场信号的强度正相关；滤波模块，分别与基准模块和采集模块连接，滤波模块用于对基准信号和霍尔信号中的干扰信号进行过滤；检测模块，与滤波模块连接，检测模块用于根据获取到的基准信号和霍尔信号输出霍尔电压信号；其中，霍尔电压信号用于指示采集模块与外部磁极之间距离的大小。

本申请提供的霍尔信号的处理电路包括基准模块、采集模块、滤波模块和检测模块。其中，基准模块和采集模块分别与供电线路相连，基准模块用于对处理电路的电压进行调整，并输出基准信号，以使其流经滤波模块的电压恒定，也即为霍尔信号的处理电路提供基准电压。

采集模块用于采集霍尔信号处理电路外部的磁场信号，并将其转换为霍尔信号，其中，磁场信号为处理电路的外部磁极所产生的信号，且外部磁极和采集模块之间距离的大小与磁场信号的强度正相关。也就是说，外部磁极所产生的磁场信号强度越强，表示外部磁极与采集模块之间的距离越小，反之，外部磁极所产生的磁场信号强度越弱，表示外部磁极与采集模块之间的距离越大，外部磁极和采集模块之间距离的大小与磁场信号的强度两者之间成一定比例关系。

滤波模块分别与基准模块和采集模块连接，即基准模块和采集模块连接同时连接在滤波模块上，滤波模块用于对基准模块输出基准信号和采集模块输出霍尔信号中的干扰信号进行过滤，即滤除掉外部干扰信号，降低外部信号对霍尔信号的影响，使检测到的霍尔信号更精准。

检测模块与滤波模块连接，检测模块用于将获取到的基准信号和霍尔信号进行处理，并输出霍尔电压信号，由于霍尔电压信号能够指示采集模块与外部磁极之间距离的大小，即霍尔电压信号的大小能够反映出采集模块与外部磁极之间距离的大小，进而能够精准的计算机械部件的移动距离或线性位移。

根据本申请上述技术方案的霍尔信号的处理电路，还可以具有以下附加技术特征：

在一些技术方案中，可选地，还包括：采样模块，采样模块连接于滤波模块和检测模块之间，用于对滤波模块输出的霍尔信号进行采样。

在该技术方案中，霍尔信号的处理电路还包括采样模块。其中，采样模块连接在滤波模块和检测模块之间，用于对滤波模块输出的霍尔信号进行采样，由于采样模块对采集到的霍尔信号进行高分辨率的采样，能够提高采样精度，进而提高检测模块的检测精度。

在一些技术方案中，可选地，还包括：信号放大模块，信号放大模块连接于滤波模块和采样模块之间，用于对霍尔信号进行放大，以提高检测模块对霍尔信号的识别精度；稳流模块，稳流模块连接于采集模块和滤波模块之间，用于对霍尔信号进行稳流。

在该技术方案中，霍尔信号的处理电路还包括信号放大模块和稳流模块。其中，信号放大模块连接在滤波模块和采样模块之间，用于对霍尔信号进行放大，以提高检测模块对霍尔信号的识别精度。稳流模块连接在采集模块和滤波模块之间，用于对霍尔信号进行稳流，保持采集模块采集到的霍尔信号稳定。

在一些技术方案中，可选地，滤波模块包括：滤波元件，滤波元件为滤波器；滤波模块还包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，信号放大模块包括第三输入端和第四输入端，第一输入端与基准模块连接，第二输入端与采集模块连接，第一输出端与第三输入端相连接，第二输出端与第四输入端相连接，信号放大模块的输出端与采样模块的输入端相连接。

在该技术方案中，滤波模块包括滤波元件、第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端。其中，滤波元件为滤波器，用于对基准信号和霍尔信号中的干扰信号进行过滤。信号放大模块包括第三输入端和第四输入端，其中，第一输入端与基准模块连接，第二输入端与采集模块连接，第一输出端与第三输入端相连接，第二输出端与第四输入端相连接，信号放大模块的输出端与采样模块的输入端相连接。这样，实现了滤波模块能够同时对基准模块输出基准信号和采集模块输出霍尔信号中的干扰信号进行过滤，实现了同时滤除掉电源和磁场产生的干扰信号，降低外部信号对霍尔信号的影响，使检测到的霍尔信号更精准。并且，将滤除掉干扰信号的霍尔信号输入到信号放大模块中进行放大处理，提高检测模块的检测精度。

在一些技术方案中，可选地，采样模块包括：采样元件，采样元件的输入端与信号放大模块的输出端相连接，采样元件的输出端与检测模块的输入端相连接，采样元件用于对霍尔信号进行采样处理，以提高处理电路的采样精度。

在该技术方案中，采样模块包括采样元件。其中，采样元件的输入端与信号放大模块的输出端相连接，采样元件的输出端与检测模块的输入端相连接，采样元件用于对霍尔信号进行采样处理，以提高处理电路的采样精度。

在一些技术方案中，可选地，采集模块还包括：多个霍尔元件；模拟开关，模拟开关与多个霍尔元件相连接；其中，模拟开关用于控制多个霍尔元件中的任一个霍尔元件分别与滤波模块相连通。

在该技术方案中，采集模块还包括多个霍尔元件和模拟开关。其中，模拟开关与多个霍尔元件相连接，模拟开关用于控制多个霍尔元件中的任一个霍尔元件分别与滤波模块相连通。即，模拟开关选择多个霍尔元件中的一个霍尔元件连通，此时连通的霍尔元件会对所在位置的磁场信号进行采集。

在一些技术方案中，可选地，基准模块还包括：第一接线端，第一接线端与供电线路相连接；第二接线端，第二接线端接地；第三接线端，第三接线端与滤波模块相连接；调整元件，调整元件用于调节流经滤波模块的电压，以对滤波模块输出基准电压。

在该技术方案中，基准模块还包括第一接线端、第二接线端、第三接线端，和调整元件。其中，第一接线端与供电线路相连接，第二接线端接地，第三接线端与滤波模块相连接，调整元件用于调节流经滤波模块的电压，以对滤波模块输出基准电压，以实现为霍尔信号的处理电路提供恒定的电压。

在一些技术方案中，可选地，检测模块包括：交互元件，交互元件与采样模块的输出端相连接，检测模块通过交互元件与采样模块进行数据交互，以读取采样模块的输出信号；处理元件，处理元件与交互元件相连接，以对采样模块的输出信号进行处理，并输出霍尔电压信号。

在该技术方案中，检测模块包括交互元件和处理元件。其中，交互元件与采样模块的输出端相连接，以使检测模块通过交互元件与采样模块进行数据交互，以读取采样模块的输出信号。处理元件与交互元件相连接，处理元件会对交互元件读取采样模块的输出信号进行转换处理，即对采样模块的输出信号进行处理，以输出霍尔电压信号。

根据本申请的第二方面，还提出了一种检测装置，包括：如上述方案中任一项的霍尔信号的处理电路。霍尔信号的处理电路能够检测外部磁极所产生的磁场信号，并转化为霍尔电压信号，以通过霍尔电压信号反馈出外部磁极的距离信息；振荡器，振荡器与处理电路中的检测模块相连接，以提高霍尔电压信号输出的稳定性。

本申请提供的检测装置，因包括上述任一技术方案的霍尔信号的处理电路，因此具有该霍尔信号的处理电路的全部有益效果，在此不再赘述。

根据本申请的第三方面，还提出了一种液压设备，包括：如上述方案中的检测装置。以及伸缩装置和外部磁极，外部磁极设置于伸缩装置上，外部磁极随伸缩装置一起伸缩运动，检测装置能够检测外部磁极所产生的磁场信号，并转化为霍尔电压信号以确定外部磁极相对检测装置之间的距离信息。

本申请提供的液压设备，因包括上述技术方案的检测装置，因此具有该检测装置的全部有益效果，在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请一个实施例的霍尔信号的处理电路中磁场强度与输出电压关系示意图；

图2为本申请一个实施例的霍尔信号的处理电路的结构示意图；

图3为图2所示实施例的霍尔信号的处理电路中采集模块的结构示意图；

图4为图2所示实施例的霍尔信号的处理电路中基准模块的结构示意图；

图5为图2所示实施例的霍尔信号的处理电路中稳流模块的结构示意图；

图6为图2所示实施例的霍尔信号的处理电路中滤波模块的结构示意图；

图7为图2所示实施例的霍尔信号的处理电路中信号放大模块的结构示意图；

图8为图2所示实施例的霍尔信号的处理电路中采样模块的结构示意图；

图9为图2所示实施例的霍尔信号的处理电路中检测模块的结构示意图；

图10为本申请一个实施例的液压设备的结构框图。

其中，图1至图10中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100霍尔信号的处理电路，110基准模块，112第一接线端，114第二接线端，116第三接线端，118调整元件，120采集模块，122霍尔元件，124模拟开关，130滤波模块，132滤波元件，134第一输入端，136第二输入端，138第一输出端，140第二输出端，150检测模块，152交互元件，154处理元件，160采样模块，162采样元件，170信号放大模块，172第三输入端，174第四输入端，180稳流模块，200检测装置，210振荡器，300液压设备，310伸缩装置，320外部磁极。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图10来描述根据本申请一些实施例提供的霍尔信号的处理电路100、检测装置200和液压设备300。

如图2至图9所示，本申请的一个实施例提供的霍尔信号的处理电路100，包括：基准模块110，与供电线路相连接，基准模块110用于将处理电路100的电压调整为基准电压并输出基准信号；采集模块120，与供电线路相连接，采集模块120用于采集处理电路100外部的磁场信号并转换为霍尔信号；其中，磁场信号为处理电路100的外部磁极320所产生的信号，且外部磁极320和采集模块120之间距离的大小与磁场信号的强度正相关；滤波模块130，分别与基准模块110和采集模块120连接，滤波模块130用于对基准信号和霍尔信号中的干扰信号进行过滤；检测模块150，与滤波模块130连接，检测模块150用于根据获取到的基准信号和霍尔信号输出霍尔电压信号；其中，霍尔电压信号用于指示采集模块120与外部磁极320之间距离的大小。

具体地，如图2所示，霍尔信号的处理电路100包括基准模块110、采集模块120、滤波模块130和检测模块150。其中，基准模块110和采集模块120分别与供电线路相连，基准模块110用于对处理电路100的电压进行调整，并输出基准信号，以使其流经滤波模块130的电压恒定，也即为霍尔信号的处理电路100提供基准电压。

采集模块120用于采集霍尔信号处理电路100外部的磁场信号，并将其转换为霍尔信号，其中，磁场信号为处理电路100的外部磁极320所产生的信号，且外部磁极320和采集模块120之间距离的大小与磁场信号的强度正相关。也就是说，外部磁极320所产生的磁场信号强度越强，表示外部磁极320与采集模块120之间的距离越小，反之，外部磁极320所产生的磁场信号强度越弱，表示外部磁极320与采集模块120之间的距离越大，外部磁极320和采集模块120之间距离的大小与磁场信号的强度两者之间成一定比例关系。

滤波模块130分别与基准模块110和采集模块120连接，即基准模块110和采集模块120连接同时连接在滤波模块130上，滤波模块130用于对基准模块110输出基准信号和采集模块120输出霍尔信号中的干扰信号进行过滤，即滤除掉外部干扰信号，降低外部信号对霍尔信号的影响，使检测到的霍尔信号更精准。

检测模块150与滤波模块130连接，检测模块150用于将获取到的基准信号和霍尔信号进行处理，并输出霍尔电压信号，由于霍尔电压信号能够指示采集模块120与外部磁极320之间距离的大小，即霍尔电压信号的大小能够反映出采集模块120与外部磁极320之间距离的大小，进而能够精准的计算机械部件的移动距离或线性位移。

具体地，线性霍尔传感器作为一种基于霍尔效应的磁传感器，通过线性霍尔元件122将磁场信号转换为霍尔电压信号并经过处理放大后得到可读电压值。可以理解的是，如图1所示，霍尔线性传感器工作原理是，线性霍尔传感器其输出信号电平取决于施加在线性霍尔传感器感应面的磁场强度，输出信号电平随磁场强度成比例的变化。在静态(无磁场)时，一般将输出电压设置在等于工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半，当增加南极磁场时将增加或减少输出电压；相反，当增加北极磁场时将减少或增加输出电压。因此，霍尔传感器被设置在工程机械或机床设备中液压装置上，用于检测液压装置伸缩距离或位移。

举例说明，例如，液压装置的液压杆上设置有磁极，磁极能够随液压杆伸缩运动，霍尔传感器固定不动，由于磁极能够产生磁场信号，随着液压杆伸缩运动，磁极与霍尔传感器距离发生变化，霍尔传感器检测到的磁场信号大小就不同，霍尔传感器根据感知的磁场信号大小输出霍尔电压信号，由于霍尔电压信号的大小能够反映出霍尔传感器与磁极之间距离的大小，进而能够精准的计算机械部件的移动距离或线性位移。

但是由于使用环境恶劣，霍尔信号很容易受到电源和磁场等交流信号的干扰，造成检测到的霍尔信号存在误差，引起机械部件的实际位移或位置与采集位移或位置不匹配，造成位移检测误差较大的问题。本申请通过在霍尔信号的处理电路100中设置滤波模块130，滤波模块130能够对基准模块110输出基准信号和采集模块120输出霍尔信号中的干扰信号进行过滤，即滤除掉外部干扰信号，降低外部信号对霍尔信号的影响，使检测到的霍尔信号更精准。进而使得霍尔电压信号的大小能够更精准反映出霍尔传感器与磁极之间距离的大小，从而能够精准的计算机械部件的移动距离或线性位移。可以理解的是，本申请通过提供了一种霍尔电路信号采集及控制电路，以解决现有技术中霍尔信号采集不准，造成位移检测误差较大的问题。

具体地，霍尔传感器可具体为线性霍尔传感器，霍尔信号的处理电路100可以为一种线性霍尔传感器信号采集及控制电路，基准模块110可具体为基准电压信号模块，采样模块160具体为线性霍尔信号采样模块160，滤波模块130可具体为霍尔信号滤波模块130，检测模块150可具体为MCU检测模块150。稳流模块180可具体为霍尔信号跟随模块，信号放大模块170可具体为霍尔信号处理模块，采样模块160可具体为霍尔信号采样模块160。

在一些实施例中，可选地，如图2和图8所示，还包括：采样模块160，采样模块160连接于滤波模块130和检测模块150之间，用于对滤波模块130输出的霍尔信号进行采样。

具体地，如图2所示，霍尔信号的处理电路100还包括采样模块160。其中，采样模块160连接在滤波模块130和检测模块150之间，用于对滤波模块130输出的霍尔信号进行采样，由于采样模块160对采集到的霍尔信号进行高分辨率的采样，能够提高采样精度，进而提高检测模块150的检测精度。

具体地，采样模块160可具体为霍尔信号采样模块160，霍尔信号经采样模块160处理后，把模拟信号转换为高精度的数字信号，提高的霍尔采样信号的采样精度。

在一些实施例中，可选地，如图2、图5和图7所示，还包括：信号放大模块170，信号放大模块170连接于滤波模块130和采样模块160之间，用于对霍尔信号进行放大，以提高检测模块150对霍尔信号的识别精度；稳流模块180，稳流模块180连接于采集模块120和滤波模块130之间，用于对霍尔信号进行稳流。

具体地，如图2所示，霍尔信号的处理电路100还包括信号放大模块170和稳流模块180。其中，信号放大模块170连接在滤波模块130和采样模块160之间，用于对霍尔信号进行放大，以提高检测模块150对霍尔信号的识别精度。稳流模块180连接在采集模块120和滤波模块130之间，用于对霍尔信号进行稳流，保持采集模块120采集到的霍尔信号稳定。

具体地，信号放大模块170可具体为霍尔信号处理模块，霍尔信号处理模块也为霍尔信号放大电路，通过把滤除外部干扰的霍尔信号进行放大处理后，输出到下一级霍尔信号采样模块160。稳流模块180可具体为霍尔信号跟随模块，采集模块120采集到的霍尔信号通过霍尔信号跟随模块处理后，使得输入信号与输出信号保持一致，从而使信号稳定。

在一些实施例中，可选地，如图2和图6所示，滤波模块130包括：滤波元件132，滤波元件132为滤波器；滤波模块130还包括第一输入端134、第二输入端136、第一输出端138和第二输出端140，信号放大模块170包括第三输入端172和第四输入端174，第一输入端134与基准模块110连接，第二输入端136与采集模块120连接，第一输出端138与第三输入端172相连接，第二输出端140与第四输入端174相连接，信号放大模块170的输出端与采样模块160的输入端相连接。

具体地，如图6所示，滤波模块130包括滤波元件132、第一输入端134、第二输入端136、第一输出端138和第二输出端140。其中，滤波元件132为滤波器，用于对基准信号和霍尔信号中的干扰信号进行过滤。信号放大模块170包括第三输入端172和第四输入端174，其中，第一输入端134与基准模块110连接，第二输入端136与采集模块120连接，第一输出端138与第三输入端172相连接，第二输出端140与第四输入端174相连接，信号放大模块170的输出端与采样模块160的输入端相连接。这样，实现了滤波模块130能够同时对基准模块110输出基准信号和采集模块120输出霍尔信号中的干扰信号进行过滤，实现了同时滤除掉电源和磁场产生的干扰信号，降低外部信号对霍尔信号的影响，使检测到的霍尔信号更精准。并且，将滤除掉干扰信号的霍尔信号输入到信号放大模块170中进行放大处理，提高检测模块150的检测精度。

具体地，滤波元件132为滤波器，更具体为π型滤波器或者π型RC滤波器，霍尔信号的处理电路100采用RC派型滤波，滤除霍尔采集信号内包含的交流信号，降低外部信号对霍尔信号的影响。

在一些实施例中，可选地，如图8所示，采样模块160包括：采样元件162，采样元件162的输入端与信号放大模块170的输出端相连接，采样元件162的输出端与检测模块150的输入端相连接，采样元件162用于对霍尔信号进行采样处理，以提高处理电路100的采样精度。

具体地，如图8所示，采样模块160包括采样元件162。其中，采样元件162的输入端与信号放大模块170的输出端相连接，采样元件162的输出端与检测模块150的输入端相连接，采样元件162用于对霍尔信号进行采样处理，以提高处理电路100的采样精度。

具体地，采样元件162可具体为转换芯片，通过采样模块160采用高分辨率的转换芯片，对流经到采样模块160的霍尔信号进行采样，提高MCU检测模块150的检测精度。

在一些实施例中，可选地，如图3所示，采集模块120还包括：多个霍尔元件122；模拟开关124，模拟开关124与多个霍尔元件122相连接；其中，模拟开关124用于控制多个霍尔元件122中的任一个霍尔元件122分别与滤波模块130相连通。

具体地，如图3所示，采集模块120还包括多个霍尔元件122和模拟开关124。其中，模拟开关124与多个霍尔元件122相连接，模拟开关124用于控制多个霍尔元件122中的任一个霍尔元件122分别与滤波模块130相连通。即，模拟开关124选择多个霍尔元件122中的一个霍尔元件122连通，此时连通的霍尔元件122会对所在位置的磁场信号进行采集。

具体地，由于每个霍尔元件122采集的长度或范围有限，故设置多个霍尔元件122，多个霍尔元件122可线性排列，这样可以采集到外部磁极320在不同位置的运动距离。即采集模块120包括至少1个或多个霍尔元件122，如图2所示，采集模块120包括霍尔元件1至霍尔元件n，且每个霍尔元件122均包括一电压输出端，采集模块120由多个霍尔元件122组成后，霍尔元件122的输出端需通过模拟开关124进行分时选通控制，分时选通输出每个霍尔元件122的采样信号。分时选通控制是指模拟开关124选择多个霍尔元件122中的一个连通，此时连通的霍尔元件122会对所在位置的磁场信号进行采集，这样能够对不同位置的磁场信号进行采集和检测，能够对应外部磁极320运动位置或线性位移，进而能够精准的计算机械部件的移动位置或线性位移。

在具体应用中，霍尔元件122可设置为霍尔传感器、线性霍尔传感器或基于霍尔效应的磁传感器。

在一些实施例中，可选地，如图4所示，基准模块110还包括：第一接线端112，第一接线端112与供电线路相连接；第二接线端114，第二接线端114接地；第三接线端116，第三接线端116与滤波模块130相连接；调整元件118，调整元件118用于调节流经滤波模块130的电压，以对滤波模块130输出基准电压。

具体地，如图4所示，基准模块110还包括第一接线端112、第二接线端114、第三接线端116，和调整元件118。其中，第一接线端112与供电线路相连接，第二接线端114接地，第三接线端116与滤波模块130相连接，调整元件118用于调节流经滤波模块130的电压，以对滤波模块130输出基准电压，以实现为霍尔信号的处理电路100提供恒定的电压。

具体地，调整元件118可具体为基准电源芯片，且基准电源芯片正端与系统逻辑正电源相连接，负端与地相连接，输出端与霍尔信号滤波模块130输入端相连接，为霍尔信号的处理电路100提供参考电压，保证霍尔信号的处理电路100的电压稳定。

在一些实施例中，可选地，如图9所示，检测模块150包括：交互元件152，交互元件152与采样模块160的输出端相连接，检测模块150通过交互元件152与采样模块160进行数据交互，以读取采样模块160的输出信号；处理元件154，处理元件154与交互元件152相连接，以对采样模块160的输出信号进行处理，并输出霍尔电压信号。

具体地，交互元件152可具体包括通信接口，处理元件154可具体为MCU元件，检测模块150通过通信接口与霍尔信号采样模块160进行数据交互，MCU实时读取采样模块160的输出信号，经过MCU内部处理，输出外部需要的模拟、数字、总线类信号。其中，模拟、数字、总线类信号可具体为外部能够识别的电压信号、电流信号或网口输出信号等。

根据本申请的第二方面，还提出了一种检测装置200，包括：如上述实施例中任一项的霍尔信号的处理电路100。霍尔信号的处理电路100能够检测外部磁极320所产生的磁场信号，并转化为霍尔电压信号，以通过霍尔电压信号反馈出外部磁极320的距离信息；振荡器210，振荡器210与处理电路100中的检测模块150相连接，以提高霍尔电压信号输出的稳定性。

在该实施例中，本申请提供的检测装置200，因包括上述任一实施例的霍尔信号的处理电路100，因此具有该霍尔信号的处理电路100的全部有益效果，在此不再赘述。

具体地，霍尔信号的处理电路100可具体为一种线性霍尔传感器信号采集及控制电路，也可以理解为一种采用线性霍尔效应进行位移信号采集和处理电路。霍尔信号的处理电路100包括基准模块110、采集模块120、滤波模块130、信号放大模块170、稳流模块180、采样模块160和检测模块150。其中，基准模块110和采集模块120分别与供电线路相连，滤波模块130分别与基准模块110和采集模块120连接，稳流模块180连接于采集模块120和滤波模块130之间，信号放大模块170与滤波模块130相连，采样模块160与信号放大模块170相连，检测模块150与采样模块160相连，振荡器210与检测模块150相连接。具体地，振荡器210可以为晶体振荡器210，晶体振荡器210与处理电路100中的检测模块150相连接，以提高霍尔电压信号输出的稳定性。

具体地，检测装置200被设置在工程机械或机床设备中液压装置上，用于检测液压装置的伸缩距离或位移，具体地，液压装置的液压杆上设置有磁极，磁极能够随液压杆伸缩运动，检测装置200固定不动，由于磁极能够产生磁场信号，随着液压杆伸缩运动，磁极与检测装置200之间距离发生变化，检测装置200中霍尔元件122检测到的磁场信号大小就不同，霍尔元件122根据感知的磁场信号大小输出霍尔电压信号，由于霍尔电压信号的大小能够反映出检测装置200与磁极之间距离的大小，进而能够精准的计算机械部件的移动距离或线性位移。

根据本申请的第三方面，还提出了一种液压设备300，如图10所示，包括：如上述实施例中的检测装置200。以及伸缩装置310和外部磁极320，外部磁极320设置于伸缩装置310上，外部磁极320随伸缩装置310一起伸缩运动，检测装置200能够检测外部磁极320所产生的磁场信号，并转化为霍尔电压信号以确定外部磁极320相对检测装置200之间的距离信息。

在该实施例中，本申请提供的液压设备300，因包括上述技术方案的检测装置200，因此具有该检测装置200的全部有益效果，在此不再赘述。

具体地，如图10所示，液压设备300包括检测装置200、伸缩装置310和外部磁极320。其中，外部磁极320设置在伸缩装置310上，外部磁极320能够随伸缩装置310一起伸缩运动，检测装置200能够检测外部磁极320所产生的磁场信号，并根据磁场信号的强弱转化为霍尔电压信号的大小，以确定外部磁极320相对检测装置200之间的距离信息。

具体地，液压设备300可具体为工程机械设备或机床设备，如挖掘机、掘进机等。伸缩装置310可具体为工程机械设备或机床设备中液压装置，具体为液压缸、伸缩支架等通过伸缩运动发生线性位移的部件。外部磁极320可具体为磁铁等能够产生磁场信号的部件。可以理解的，在所有使用到液压缸的工程机械或机床设备中，液压缸是必不可少的部件，并且承载着重要的液压转换功能。而液压缸的位移检测在精确控制中占有关键的地位，因此用于反馈液压缸的位移的霍尔信号的采集数据必须准确，但是由于液压设备300使用环境恶劣，霍尔信号很容易受到外界磁场或电源等所产生的交流信号的干扰，造成检测到的霍尔信号存在误差，引起液压缸的实际位移与采集位移不匹配，影响客户的使用。

为了降低霍尔元件122即霍尔传感器受到的外部干扰，提高霍尔信号的采集精度，本申请通过在液压设备300中设置检测装置200，并在检测装置200中设置霍尔信号的处理电路100，具体地，霍尔信号的处理电路100中设置滤波模块130，滤波模块130能够对基准模块110输出基准信号和采集模块120输出霍尔信号中的干扰信号进行过滤，即滤除掉外部干扰信号，降低外部信号对霍尔信号的影响，使检测到的霍尔信号更精准。进而使得霍尔电压信号的大小能够更精准反映出霍尔传感器与磁极之间距离的大小，从而能够精准的计算机械部件的移动距离或线性位移。

同时，在霍尔信号的处理电路100中还设置采样模块160。采样模块160连接在滤波模块130和检测模块150之间，具体地，采样模块160可具体为霍尔信号采样模块160，霍尔信号经采样模块160处理后，把模拟信号转换为高精度的数字信号，提高的霍尔采样信号的采样精度。这样，霍尔信号的处理电路100对输入的霍尔信号进行精准的采集和滤波，然后送入微控制器采集端口(检测模块150的通信接口)，使得微控制器(检测模块150)能精准的计算液压缸的位移。

在本申请的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种霍尔信号的处理电路，其特征在于，包括：

基准模块，与供电线路相连接，所述基准模块用于将所述处理电路的电压调整为基准电压并输出基准信号；

采集模块，与所述供电线路相连接，所述采集模块用于采集所述处理电路外部的磁场信号并转换为霍尔信号；其中，所述磁场信号为所述处理电路的外部磁极所产生的信号，且所述外部磁极和所述采集模块之间距离的大小与所述磁场信号的强度正相关；

滤波模块，分别与所述基准模块和所述采集模块连接，所述滤波模块用于对所述基准信号和所述霍尔信号中的干扰信号进行过滤；

检测模块，与所述滤波模块连接，所述检测模块用于根据获取到的所述基准信号和所述霍尔信号输出霍尔电压信号；其中，所述霍尔电压信号用于指示所述采集模块与所述外部磁极之间距离的大小。

2.根据权利要求1所述的霍尔信号的处理电路，其特征在于，还包括：

采样模块，所述采样模块连接于所述滤波模块和所述检测模块之间，用于对所述滤波模块输出的所述霍尔信号进行采样。

3.根据权利要求2所述的霍尔信号的处理电路，其特征在于，还包括：

信号放大模块，所述信号放大模块连接于所述滤波模块和所述采样模块之间，用于对所述霍尔信号进行放大，以提高所述检测模块对所述霍尔信号的识别精度；

稳流模块，所述稳流模块连接于所述采集模块和所述滤波模块之间，用于对所述霍尔信号进行稳流。

4.根据权利要求3所述的霍尔信号的处理电路，其特征在于，所述滤波模块包括：

滤波元件，所述滤波元件为滤波器；

所述滤波模块还包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述信号放大模块包括第三输入端和第四输入端，所述第一输入端与所述基准模块连接，所述第二输入端与所述采集模块连接，所述第一输出端与所述第三输入端相连接，所述第二输出端与所述第四输入端相连接，所述信号放大模块的输出端与所述采样模块的输入端相连接。

5.根据权利要求3所述的霍尔信号的处理电路，其特征在于，所述采样模块包括：

采样元件，所述采样元件的输入端与所述信号放大模块的输出端相连接，所述采样元件的输出端与所述检测模块的输入端相连接，所述采样元件用于对所述霍尔信号进行采样处理，以提高所述处理电路的采样精度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的霍尔信号的处理电路，其特征在于，所述采集模块还包括：

多个霍尔元件；

模拟开关，所述模拟开关与多个所述霍尔元件相连接；

其中，所述模拟开关用于控制多个所述霍尔元件中的任一个所述霍尔元件分别与所述滤波模块相连通。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的霍尔信号的处理电路，其特征在于，所述基准模块还包括：

第一接线端，所述第一接线端与所述供电线路相连接；

第二接线端，所述第二接线端接地；

第三接线端，所述第三接线端与所述滤波模块相连接；

调整元件，所述调整元件用于调节流经所述滤波模块的电压，以对所述滤波模块输出所述基准电压。

8.根据权利要求2所述的霍尔信号的处理电路，其特征在于，所述检测模块包括：

交互元件，所述交互元件与所述采样模块的输出端相连接，所述检测模块通过所述交互元件与所述采样模块进行数据交互，以读取所述采样模块的输出信号；

处理元件，所述处理元件与所述交互元件相连接，以对所述采样模块的输出信号进行处理，并输出所述霍尔电压信号。

9.一种检测装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的霍尔信号的处理电路，所述处理电路能够检测所述外部磁极所产生的所述磁场信号，并转化为所述霍尔电压信号，以通过所述霍尔电压信号反馈出所述外部磁极的距离信息；

振荡器，所述振荡器与所述处理电路中的检测模块相连接，以提高所述霍尔电压信号输出的稳定性。

10.一种液压设备，其特征在于，包括：如权利要求9所述的检测装置；以及

伸缩装置和外部磁极，所述外部磁极设置于所述伸缩装置上，所述外部磁极随所述伸缩装置一起伸缩运动，所述检测装置能够检测所述外部磁极所产生的所述磁场信号，并转化为所述霍尔电压信号以确定所述外部磁极相对所述检测装置之间的距离信息。