二线电子油量传感器及表头电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种二线电子油量传感器及表头电路，通过在表头电路对地的绕组上串接限流电阻、在油量传感器电路信号线上接入整流二极管、储能电容，使油量传感器电路信号线既作为油量传感器电路工作必须的电源线，又作表头信号驱动线。而从电源端引入反馈电阻到压控脉宽调制电路的运放输入比较端，则可抑制电源变化对油表指示值的影响。本实用新型专利技术，实现了汽车、摩托车二线电子油量传感和指示，且不受正常电压波动影响。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

二线电子油量传感器及表头电路所属领域本技术涉及一种电子油量传感器及表头电路，尤其是摩托车、汽车用二线电子油量传感指示电路。
技术介绍
专利号2008201158065《十字线圈油表驱动装置》给出一种摩托车油量表驱动方式，如附图说明图1，其工作原理是在十字线圈油表驱动装置1中，线性霍尔传感器的信号，通过线路板上的专用集成电路，如TL494，转化为根据油量变化而变化的脉宽调制信号SIG(方波信号)，去驱动十字线圈表头2，使流过线圈绕组Ni、N2、N3的平均电流变化，因而指针指示相应的油量。该装置的缺点是其一，驱动十字线圈油表表头，需要三根线，即电源正极 (+12V)、电源负极(GND)和信号线(SIG)，而现有电阻传感器(0-100欧)驱动油表均为二根线，与现有油表表头驱动不匹配；其二，当电源电压变化时，油量表指示值会相应变化，即稳定性不好。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种二线电子油量传感器及表头电路.通过在表头电路对地的绕组上串接限流电阻、在油量传感器电路信号线上接入整流二极管、储能电容，使油量传感器电路信号线既作为油量传感器电路工作必须的电源线，又作表头信号驱动线。而从电源端引入反馈电阻到压控脉宽调制电路的运放输入比较端，则可抑制电源变化对油表指示值的影响。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是二线电子油量传感器及表头电路，包括线性霍尔传感元件、压控脉宽调制电路、外部接口电路及引出端口，各部分电路之间电连接，且线性霍尔传感元件的电压输出，接到压控脉宽调制电路的运放输入端。引出端口由电源负极线和信号线两根线引入，外部接口电路一端接信号线，并串接二极管，经储能电容到电源负极，为压控脉宽调制电路提供电源，同时该端还连接调整电阻到压控脉宽调制电路的信号输出端，另一端接电源负极线。与上述的二线电子油量传感器及表头电路配合使用的二线电子油量表头电路，包括两组互成正交的绕组N1、N3和N2，m与N3同方向绕制，N2与N1、N3绕制方向垂直，同时电阻RT并在绕组m两端，绕组m与绕组N2串接，绕组N2与绕组N3串接，其特征是绕组 Nl的一端接电源+VC，另一端与绕组N2串接，限流电阻RV —端串接在绕组N3上，另一端接电源负极GND，同时从绕组m与绕组N2相连处接入电子油量传感器信号线。上述的二线电子油量传感器电路，在电源+VC线上，连接反馈电阻Rll到压控脉宽调制电路的一运放输入端。本技术有益的效果是，实现了电子油量传感器二线驱动，即只需接入电源负极和信号线，避免了外界电源电压波动对表头指示产生影响，便于与现有电阻调节式二线油表表头的对接。以下结合附图及实施例对本技术进一步说明。图1是
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原理框图。图2是本技术原理框图。图3是本技术具体实施例电路原理图。图4是
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十字线圈油表驱动装置输出波形。图5是本技术具体实施例输出波形。图中，1.
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十字线圈驱动装置，2.
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油量表头，3. 二线电子油量传感器，4.二线电子油量表头，5.压控脉宽调制电路，6.线性霍尔传感元件，7.引出端口， 8.外部接口电路。具体实施方式在图2中，二线电子油量表头4电路，由RT，绕组Ni、N2、N3及限流电阻RV组成， RT与绕组m并联，一端接电源正极+12V，另一端与绕组N2、N3串接，绕组N3与限流电阻RV 串接到电源负极，绕组W与N2在表头骨架相互正交的方向绕制，绕组N3与m同向反绕， 作补偿用，信号线SIG从绕组附与N2之交接处引出。对比图1，限流电阻RV从电源正极接入，改为从电源负极接入，其目的在于当信号端SIG开路时，该点的分压值提高。在图3中，二线电子油量传感器3电路由线性霍尔传感元件6、压控脉宽调制电路 5、外部接口电路8和引出端口 7构成。其中，线性霍尔传感元件6和压控脉宽调制电路5 与现有技术十字线圈驱动电路相同，其原理简述为当油量变化时，线性霍尔传感元件6的输出电压变化，该电压加到压控脉宽调制电路5中的TL494两运放反相端，与同相端基准电压比较，使TL494的3脚电压改变，从而控制TL494的8、11脚输出信号OUT的脉宽变化，实现压控脉宽调制。因图3中的引出端口 7为二根线，即信号线SIG和电源负极线GND，没有外部电源线。因此为了保证压控脉宽调制电路5正常工作，设置了外部接口电路8。外部接口电路8由二极管D、电阻R11、R12和储能电容C4组成。从引出端口 7出来的信号线SIG，一路经二极管D向储能电容C4充电，以达到TL494工作所需的最小电压 (约7V)；另一路经R12接TL494的输出端OUT，使输出端OUT为低电平时，信号线SIG端仍有如图5中较高的电压VL2，而输出端OUT为高电平时，信号线SIG端达到图5中的高电压VH，这样的脉冲输出信号经二极管D和储能电容C4充电平滑，得到较高的电源平均电压 +VC,因而实现二线工作方式电子油量传感器3的信号线既作油量表头4的信号驱动线，又作电子油量传感器3的电源供应线。从电源+VC端引入反馈电阻Rll到TL494的运放的输入基准端，用以调节因电源 +12V的变化，导致输出平均电流的变化，从而引起油量表指示的变化。其工作原理如下当电源+12V电压升高，电子油量传感器3输出脉冲电压高低电平升高，即平均电流增大。同时，电子油量传感器3输出脉冲电压高低电平升高，使储能电容C4上的平均电压升高即+ 电源VC升高，此电压的变化经电阻Rll传导到TL494的运放的输入基准端，使该点电位升高，其结果导致输出脉冲宽度减小，对应的平均电压或电流减小，电阻Rll起着负反馈、稳定输出的作用。有两点需要说明其一，如果二线电子油量表头4仍用图1中
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油量表头2 的电路，即限流电阻RV从电源+12V而不是从电源负极GND接入，则当二线电子油量传感器 3输出高电平时(此时TL494内部输出级驱动三极管相当截止)，则油量表头2电路的信号输入端SIG点的电压远远低于二线电子油量表头4电路的信号输入端SIG点的电压，此时该点电压即为二线电子油量传感器3输出脉冲的高电平VH，故知二线电子油量传感器3配接二线电子油量表头4电路得到的输出脉冲高电平，远高于配接
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油量表头2的电路所得。输出脉冲高电平越高，储能电容C4电压+VC越高，因而能承受外界电源+12V向更低(如10V)波动。因此二线电子油量表头4电路中限流电阻RV串接于电源负极，有利于提高压控脉宽调制电路5所需的工作电源电压+VC。 其二，在外部接口电路8中，如果不加R12，即如
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那样，输出端OUT即是信号端SIG，则信号线SIG端输出低电平只有图4所示较低的电压VLl，此时，即使仍有二极管 D和储能电容C4，在外界电源+12V波动到IOV左右，仍不能达到TL494正常工作所需的最低电压。因此，电阻R12串入有利于维持外界电源+12V波动到低电压时，二线电子油量传感器3仍然正常工作。权利要求1.二线电子油量传感器及表头电路，包括线性霍尔传感元件(6)、压控脉宽调制电路 (5)、外部接口电路(8)及引出端口(7)，各部分电路之间电连接，且线性霍尔传感元件(6) 的电压输出，接到压控脉宽调制电路(5)的运放输入端，其特征是引出端口(7)由电源负极线GND和信号线SI本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．二线电子油量传感器及表头电路，包括线性霍尔传感元件（６）、压控脉宽调制电路（５）、外部接口电路（８）及引出端口（７），各部分电路之间电连接，且线性霍尔传感元件（６）的电压输出，接到压控脉宽调制电路（５）的运放输入端，其特征是引出端口（７）由电源负极线ＧＮＤ和信号线ＳＩＧ两根线引入，外部接口电路（８）一端接信号线ＳＩＧ，并串接二极管Ｄ，经储能电容Ｃ４到电源负极ＧＮＤ，为压控脉宽调制电路（５）提供电源＋ＶＣ，同时该端还连接调整电阻Ｒ１２到压控脉宽调制电路（５）的信号输出端ＯＵＴ，另一端接电源负极线ＧＮＤ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄三元，
申请(专利权)人：黄三元，
类型：实用新型
国别省市：33