一种霍尔效应齿轮齿转速传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种霍尔效应齿轮齿转速传感器，包括霍尔芯片和两个磁源，两个磁源分别设在所述霍尔芯片的两边；所述霍尔芯片由3.3V电源供电，输出端连接信号处理电路，所述信号处理电路输出低电平为0、高电平为3.3V的脉冲信号。所述霍尔芯片采用P2A。所述霍尔芯片P2A的1引脚接电容C1后接模拟地，同时接3.3V电源，2和4引脚都接所述信号处理电路的输入端，3引脚接电阻R1后接模拟地。增大了感应间距，增大了转速测量范围，更加节能，安装更加方便。

A Holzer effect gear tooth rotation speed sensor

The utility model discloses a Holzer effect gear speed sensor, including Holzer chip and two magnetic source, two magnetic source are respectively arranged on both sides of the Holzer chip; the Holzer chip consists of 3.3V power supply, the output end is connected with the signal processing circuit, the signal processing circuit, high output low level is 0 the level of 3.3V pulse signal. The Holzer chip is made of P2A. The 1 pin connected capacitor C1 of the Holzer chip P2A is connected with the 3.3V power supply, and the 2 and the 4 pins are connected to the input end of the signal processing circuit, and the 3 pin is connected with the resistor R1 and then connected to the analog ground. The induction distance is increased, the measuring range of rotation speed is increased, the energy saving is more convenient, and the installation is more convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种霍尔效应齿轮齿转速传感器
本技术涉及霍尔传感器
，尤其涉及一种霍尔效应齿轮齿转速传感器。
技术介绍
在控制系统、电机驱动、电机转速测量和包含有转动部分的工业系统中，转速测量是十分重要的。为了测量转速，通常使用两种技术：光学测量和磁场测量。由于霍尔效应传感器具有低成本、较宽的工作温度范围和较大的速度测量范围等优点，被广泛的应用在齿轮齿的转速测量中。使用新型霍尔效应齿轮齿转速传感器(以下简称新型转速传感器)测量的结果，与使用其它三种现在市场上产自Honeywell公司、CherryAmericas公司和Littelfuse公司的类似传感器测量的结果相比，具有以下特点：具有很好的一致性；感应间距更大。相对其它三种传感器而言，新型转速传感器可以在更大的感应间距范围内工作；更大的电机转速测量范围。如果其他三种传感器的感应间距增大，而其能够测量的最大转速通常为大约10000RPM，新型转速传感器在较大的感应间距范围内，可以测量的最大转速为14000RPM；而且，我们正在继续的研发证明，在较小的感应间隔时，新型转速传感器可以测量高达100000RPM的电机转速–这也是目前在该类传感器报道中未曾见过的；更加节能。其它三种传感器需直流5V供电，而新型转速传感器使用3.3V直流供电；安装更加方便。新型转速传感器可以直接接入直流3.3V，不需要在输出和电源之间接入上拉电阻。而其它三种传感器，则需要在直流5V和输出之间接入一个1kΩ的上拉电阻。目前的霍尔效应传感器应用中的以下几个问题：(1)感应间距较小。(2)转速测量范围较小。(3)节能还不够理想。(4)安装方便性不够。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题，提供了一种霍尔效应齿轮齿转速传感器，增大了感应间距，增大了转速测量范围，更加节能，安装更加方便。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种霍尔效应齿轮齿转速传感器，包括霍尔芯片和两个磁源，两个磁源分别设在所述霍尔芯片的两边；所述霍尔芯片由3.3V电源供电，输出端连接信号处理电路，所述信号处理电路输出低电平为0、高电平为3.3V的脉冲信号。所述霍尔芯片采用P2A。所述霍尔芯片P2A的1引脚接电容C1后接模拟地，同时接3.3V电源，2和4引脚都接所述信号处理电路的输入端，3引脚接电阻R1后接模拟地。所述信号处理电路包括依次串联的第一级放大电路、第二级放大电路及比较器电路。所述第一级放大电路和第二级放大电路的增益为88dB。所述第一级放大电路采用运放OP284FS。所述第二级放大电路采用运放AD623。所述比较器电路采用比较器LMC7221。两个磁源的上表面极性相反。两个磁源为柱状或片状磁铁。本技术的有益效果是：本技术采用新的结构设计和电路设计，具有以下优点：(1)在相同的转速情况下，本技术可适用于更大的感应间距；(2)在相同的感应间距下，该新型可以测量更大的转速范围；(3)使用3.3V直流(而不是5V)，更加节能；(4)不需要在直流电源和输出之间接入一个上拉电阻，安装更加方便。附图说明图1为本技术的位置结构图；图2(a)为霍尔芯片的电路连接图，图2(b)为霍尔芯片的电路板图；图3为信号处理电路的电路框图；图4(a)为齿轮1,图4(b)为齿轮2,图4(c)为齿轮3；图5为测量系统的示意图；图6为“直流电机转速控制”模块示意图；图7为电机转速控制和测量的软件结构；图8为电机测量数据处理流程图；图9为使用电机1和齿轮1，感应间距为2mm，在调节占空比分别为20％、40％、50％、60％、80％和100％的情况下，使用表1中四种传感器测量的电机的转速；图10为使用电机1和齿轮1，在调节占空比分别为20％、40％、50％、60％、80％和100％的情况下，设定感应间距分别为1mm到9mm(间隔为1mm)，使用KoSM测量的电机的转速；图11为使用电机1和齿轮2，感应间距为2mm，在调节占空比分别为20％、40％、50％、60％、80％和100％的情况下，使用表1中四种传感器测量的电机的转速；图12为使用电机1和齿轮2，在调节占空比分别为20％、40％、50％、60％、80％和100％的情况下，设定感应间距分别为1mm到6mm(间隔为1mm)，使用KoSM测量的电机的转速；图13为使用电机1和齿轮3，在感应间隔为1mm、占空比分别为20％、40％、50％、60％、80％和100％的条件下，使用KoSM和其它的三种传感器所测得的电机转速；图14为使用电机1和齿轮3，感应间隔为1mm和2mm，占空比分别为20％、40％、50％、60％、80％和100％时，使用KoSM所测得的电机转速；图15为使用电机2和齿轮1，在感应间隔为3mm、占空比分别为7％、10％、20％、30％、50％和100％的条件下，使用KoSM和其它的三种传感器所测得的电机转速；图16为使用电机2和齿轮1，设置感应间距为1mm到9mm(步长为1mm)，占空比分别为7％、10％、20％、30％、50％和100％时，使用KoSM所测得的电机转速；图17为使用电机2和齿轮2，在感应间隔为3mm、占空比分别为7％、10％、20％、30％、50％和100％的条件下，使用KoSM和其它的三种传感器所测得的电机转速；图18为使用电机2和齿轮2，在调节占空比分别为7％、10％、20％、30％、50％和100％的情况下，设定感应间距分别为1mm到6mm(步长为1mm)，使用KoSM测量的电机转速；图19为使用电机2和齿轮3，在感应间隔为1mm、占空比分别为7％、10％、20％、30％、50％和100％的条件下，使用KoSM和其它的三种传感器所测得的电机转速；图20为使用电机2和齿轮3，在调节占空比分别为7％、10％、20％、30％、50％和100％的情况下，设定感应间距分别为1mm、2mm，使用KoSM测量的电机转速。其中，1.霍尔芯片，2.磁铁。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本技术做进一步说明：如图1所示，一种霍尔效应齿轮齿转速传感器，包括霍尔芯片1和两个磁源2，两个磁源分别设在所述霍尔芯片的两边；所述霍尔芯片由3.3V电源供电，输出端连接信号处理电路，所述信号处理电路输出低电平为0、高电平为3.3V的脉冲信号。两个磁源的上表面极性相反。两个磁源为柱状或片状磁铁。磁源还可以使用不同的磁源种类，如线圈等；可以使用不同的磁源与霍尔芯片的间距；可以使用两个不同大小的磁源。图2(a)-图2(b)所示，所述霍尔芯片采用P2A。所述霍尔芯片P2A的1引脚接电容C1后接模拟地，同时接3.3V电源，2和4引脚都接所述信号处理电路的输入端，3引脚接电阻R1后接模拟地。在图2(a)中，电阻(约为680Ω)是用来设置通过霍尔芯片(P2A)的电路大约为2.4mA。在图2(b)中，印刷电路板中两个直径为6mm的孔是用来放置磁铁2的。孔径的大小根据磁片的尺寸进行设计。图3所示，所述信号处理电路包括依次串联的第一级放大电路、第二级放大电路及比较器电路。所述第一级放大电路和第二级放大电路的增益为88dB。所述第一级放大电路采用运放OP284FS。所述第二级放大电路采用运放AD623。所述比较器电路采用比较器LMC7221，把前两级放大后的信号转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种霍尔效应齿轮齿转速传感器，其特征是，包括霍尔芯片和两个磁源，两个磁源分别设在所述霍尔芯片的两边；所述霍尔芯片由3.3V电源供电，输出端连接信号处理电路，所述信号处理电路输出低电平为0、高电平为3.3V的脉冲信号。

【技术特征摘要】
1.一种霍尔效应齿轮齿转速传感器，其特征是，包括霍尔芯片和两个磁源，两个磁源分别设在所述霍尔芯片的两边；所述霍尔芯片由3.3V电源供电，输出端连接信号处理电路，所述信号处理电路输出低电平为0、高电平为3.3V的脉冲信号。2.如权利要求1所述的一种霍尔效应齿轮齿转速传感器，其特征是，所述霍尔芯片采用P2A。3.如权利要求2所述的一种霍尔效应齿轮齿转速传感器，其特征是，所述霍尔芯片P2A的1引脚接电容C1后接模拟地，同时接3.3V电源，2和4引脚都接所述信号处理电路的输入端，3引脚接电阻R1后接模拟地。4.如权利要求1所述的一种霍尔效应齿轮齿转速传感器，其特征是，所述信号处理电路包括依次串联的第一级放大电路、第二级...

【专利技术属性】
技术研发人员：张之超，
申请(专利权)人：济南和世智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37