CN2800230Y - 一种发动机转速信号处理电路 - Google Patents
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Abstract
一种发动机转速信号处理电路，涉及电控发动机转速输入信号整形及保护等电路，属于电控发动机硬件系统技术领域，该电路包括保护、比较、滤波、整形四个部分，保护电路由两个二极管组成，分别用于防止输入信号出现过高或过低的电压值；比较电路由一个开路输出比较器与5个电阻组成了滞回比较器，由于引入了反馈，不仅具有了滞回特性，相应地，其抗干扰能力也得到了加强；滤波功能采用电容实现；整形电路由两个反向施密特触发器构成，滤波电路的输出作为第一个触发器的输入，其输出作为第二个触发器的输入；第二个触发器的输出即是可为发动机控制系统直接使用的脉冲信号。本实用新型可适应磁电式与霍尔式两种传感器，并且具有较强的抗干扰能力。
Description
技术领域
一种发动机转速信号处理电路，涉及电控发动机转速输入信号整形及保护等电路，属于电控发动机硬件系统技术领域。
背景技术
电控柴油机所有的喷射控制功能均以转速信号为基础，故转速传感器信号处理是所有信号处理中最重要的一部分。转速信号一般采用曲轴和凸轮轴传感器实现，这些传感器的触发信号盘(齿圈)与曲轴或凸轮轴同步旋转，其外圆上加工刻度均匀的凹齿或凸齿，通过传感器输出的信号可反映曲轴和凸轮轴相位；除此以外，还需在触发信号盘上加工特殊齿，如多齿或少齿以确定信号盘所处特殊位置，进而表征出发动机所处相位，再根据这些信息完成发动机点火或喷油等动作。电控柴油机中一般是凸轮轴和曲轴传感器信号相互配合，完成转速测量、判缸等功能，两个传感器共同构成喷射功能的底层基础。
常用转速传感器包括磁电式、霍尔式两种类型。磁电式传感器的原理是电磁感应，随着发动机旋转，触发信号盘的齿依次通过传感器的磁头，磁隙不断发生变换，通过感应线圈绕组的磁通也不断发生变化，从而在线圈两端产生交变的近似正弦波的感性电动势，故其输出信号的幅值和发动机转速有关，转速越高，信号幅值越大。霍尔传感器是根据霍尔效应实现的，需要电源供电，其输出信号为方波。为保证处理电路的通用性，转速信号处理电路要求能处理磁电式和霍尔传感器信号。
传统发动机转速信号处理电路多采用一般的单限比较器，即比较器的正向输入端、反向输入端以及输出端互相隔离，没有连接在一起，运放处于开环状态，其阈值电压只有一个。当输入信号电压高于或低于该阈值电压时，输出信号就会发生翻转。该类信号处理电路最大的缺点就是抗干扰能力低，当输入信号在阈值附近有扰动时，比较器输出信号就会产生错误的跳变。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种适用范围较广、抗干扰能力较强的转速信号处理电路，该电路包括保护、比较、滤波、整形等多种功能，能在恶劣环境下正确完成多种转速传感器信号的转化过程。
一种发动机转速信号处理电路，包括保护电路、比较电路、滤波电路、整形电路四个部分。
保护电路由两个二极管组成，分别用于防止输入信号出现过高或过低的电压值。一个二极管的阳极接输入转速信号，阴极接电源，该二极管可在输入信号出现高电压时保护电路；另一个二极管阳极接电源地，阴极接输入转速信号，可在输入信号出现低电压时保护电路。
比较电路由一个开路输出比较器与5个电阻组成了滞回比较器。其中两个电阻串连，串连后一端接输入转速信号，另一端接比较器输出，中间连接点接比较器正输入端，构成反馈电路。另外两个电阻也采用串连连接方式，一端接电源，另一端接电源地，中间连接点接比较器的负输入端，构成比较器的参考电压。最后一个电阻跨接于电源与比较器输出之间构成比较器的的上拉电阻。该比较电路由于引入了反馈，故其输出信号向高、低电平跳变的阈值不再是同一个值，而是不同的两个值，从而具有了滞回特性。相应地，其抗干扰能力也得到了加强。两个比较阈值的变更可通过调整两组串连电阻实现。
滤波功能采用电容实现。本电路的滤波电路由一个电容组成，一端接比较电路的输出信号，另一端接电源地。
整形电路由两个反向施密特触发器构成，滤波电路的输出作为第一个触发器的输入，其输出作为第二个触发器的输入。第二个触发器的输出即是可为发动机控制系统直接使用的脉冲信号，该信号的地为电源地。该整形电路可除去部分噪声信号引起的干扰。
本实用新型的有益效果为：实验证明，本实用新型可适应磁电式与霍尔式两种传感器，并且具有较强的抗干扰能力。
附图说明
图1为转速信号处理电路图。
图2为比较电路传输特性图。
图3为信号处理过程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图详细描述本实用新型的具体内容以及工作过程。
见图1，图1为转速信号处理电路图。本转速信号处理电路包括保护、比较、滤波、整形四个部分。其中，保护电路包括二极管D1、D2，D1阳极接电源，阴极接信号，D2阴极接信号，阳极接地；比较电路包括开路比较器U1，电阻R1、R2、R3、R4、R5，R1接于输入信号与比较器正向输入端，R2接于比较器正向输入端与输出端之间，两者构成了反馈电路，R3、R4串联跨接于电源与地之间，其分压信号接与比较器反向输入端，在比较器输出于电源之间接有R5，它能使开路比较器正常工作；电容C1一端接比较器输出信号，另一端接电源地，起到了滤波的作用；反向施密特触发器U2、U3构成了整形电路，U2输入接信号，输出接U3输入，U3输出即为发动机控制系统直接可用的脉冲信号。
由开路比较器与电阻R1-R5构成的滞回比较器电路中，其阈值电压由输出信号与输入电压经R1、R2分压确定，当输出信号的输出状态为低或高这两种不同的状态时，对应各自状态的阈值电压也必然不同，利用两种阈值电压的不同即可使比较电路具有滞回特性，比较电路传输特性图如图2所示。
该转速信号工作过程如图3所示。图3为信号处理过程图。
图3中，a)为转速传感器输入信号，b)图为比较电路处理后得到的信号。工作过程中，当输入信号高于比较器阈值VT1时，比较器输出为高，得到高电平。输出信号跳变后，由于反馈电路的作用，比较器的阈值将变为VT2，只有当输入信号低于该值时，比较器才能跳变为低电平。如图3a)中所示输入转速信号，如用传统单限比较器处理，其波峰位置处的干扰将会触发错误的跳变，使控制信号收到错误的转速信号，无法正常完成喷射工作。而滞回比较电路，由于阈值的改变，只有当输入信号回落到远低于VT1的VT2以下时，才能实现正常的触发，这一特性可极大的改善抗干扰能力。
经过比较器处理后，再经过常规的电容滤波，两次施密特触发器反向，即可得到所需脉冲信号。
Claims (2)
1、一种发动机转速信号处理电路，其特征在于，该信号处理电路依次包括保护电路、比较电路、滤波电路、整形电路四个部分；
保护电路由两个二极管组成，一个二极管的阳极接输入转速信号，阴极接电源，另一个二极管阳极接电源地，阴极接输入转速信号；
比较电路由一个开路输出比较器与5个电阻组成，其中两个电阻串连，串连后一端接输入转速信号，另一端接比较器输出，中间连接点接比较器正输入端；另外两个电阻也采用串连连接方式，一端接电源，另一端接电源地，中间连接点接比较器的负输入端，最后一个电阻跨接于电源与比较器输出之间构成比较器的的上拉电阻；
滤波电路由一个电容组成，一端接比较电路的输出信号，另一端接电源地；
整形电路由两个反向施密特触发器构成，滤波电路的输出作为第一个触发器的输入，其输出作为第二个触发器的输入，第二个触发器的输出即是可为发动机控制系统直接使用的脉冲信号，该信号的地为电源地。
2、根据权利要求1所述的一种发动机转速信号处理电路，其特征在于，两个比较阈值的变更是通过调整两组串连电阻实现。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200520023047 CN2800230Y (zh) | 2005-06-24 | 2005-06-24 | 一种发动机转速信号处理电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200520023047 CN2800230Y (zh) | 2005-06-24 | 2005-06-24 | 一种发动机转速信号处理电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2800230Y true CN2800230Y (zh) | 2006-07-26 |
Family
ID=36842727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200520023047 Expired - Lifetime CN2800230Y (zh) | 2005-06-24 | 2005-06-24 | 一种发动机转速信号处理电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2800230Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102809689A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-12-05 | 中国兵器工业集团第七0研究所 | 一种防过零振荡的发动机磁电式传感器调理电路 |
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-
2005
- 2005-06-24 CN CN 200520023047 patent/CN2800230Y/zh not_active Expired - Lifetime
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