一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电子电路技术领域，提供一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路及装置，通过振荡模块对激励线圈提供振荡信号，并当转子的位置发生变化时，若干感应线圈与激励线圈发生互感后输出相应的感应信号，并依序经过同步整流模块进行整流、开关模块进行选通、滤波模块进行滤波、放大模块进行信号放大以及模数转换模块进行模数转换后，输出数字信号给数字信号处理模块以计算及还原转子的位置信息，供电子控制模块进行分析处理和做出相应的执行控制；同时，多相位时钟产生模块用于实时对同步整流模块内部的多个采集端口的相位进行调节，以校正所述位置信息，由此实现精确获取并校正转子位置信息的效果，以对与转子连接的机械装置进行精确检测。

【技术实现步骤摘要】
一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路及装置
本专利技术属于电子电路
，尤其涉及一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路及装置。
技术介绍
随着车辆电控系统的发展，非接触式位置传感器广泛应用于汽车电子助力转向系统、油门踏板、节气门控制、座椅自动调节以及后视镜调节等电子控制系统中。典型的电磁感应式非接触式位置传感器带有特定形状的金属转子、PCB单板以及专用的信号处理芯片。PCB单板上的激励线圈与感应线圈的互感会出现周期性的变化，具体地，感应线圈的正弦信号经过同步整流器和低通滤波器滤波处理转为近似直流的信号，再由自动增益控制放大器放大、模数转换进行转为数字信号，最后由数字信号处理器计算及还原位置信息。同步整流器的选通控制信号和感应线圈的正弦信号的频率相同，但是各自经过的路径却并不相同，两者路径延迟不同引入的相位差会造成信号的衰减和失真，从而影响传感器整体的检测精度。并且，不同路径引入的相位差会随着电压、温度及芯片生产工艺波动而变化，使得两者在不同芯片的相位差不一致，且同一芯片的两者在不同电压和不同温度时也不相同。以频率为10MHz正弦信号为例，一个周期时间为100ns，半周期时间为50ns，半周期信号积分值若理想采样点偏离10ns，半周期信号积分值输出信号变化为前述理想值的80.9％，损失近20％，从而导致得到转子的位置信息有偏差，造成检测结果不精确的问题。因此，现有的用于非接触式位置传感器的控制技术存在着同步整流的输出信号有损耗，从而导致得到转子的位置信息出现偏差，造成检测结果不精确的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路及装置，旨在解决现有的用于非接触式位置传感器的控制技术存在着半波同步整流的输出信号有损耗，从而导致得到转子的位置信息出现偏差，造成检测结果不精确的问题。本专利技术第一方面提供了一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路，接若干感应线圈和激励线圈，若干所述感应线圈和所述激励线圈之间设有转子，所述转子用于连接待测定的机械装置，所述信号处理电路包括：振荡模块、同步整流模块、开关模块、滤波模块、放大模块、模数转换模块、多相位时钟产生模块以及数字信号处理模块；所述振荡模块与所述激励线圈相连接，所述同步整流模块的输入端接所述感应线圈，所述同步整流模块的输出端接所述开关模块的输入端，所述开关模块的输出端接所述滤波模块的输入端，所述滤波模块的输出端接所述放大模块的输入端，所述放大模块的输出端接所述模数转换模块的输入端，所述模数转换模块的输出端接所述数字信号处理模块的输入端，所述数字信号处理模块的第一输出端接所述开关模块的接收端，所述数字信号处理模块的第二输出端接所述多相位时钟产生模块的输入端，所述数字信号处理模块的第三输出端接电子控制模块，所述多相位时钟产生模块的控制端接所述同步整流模块的受控端；所述振荡模块用于对所述激励线圈提供振荡信号，当所述转子的位置发生变化时，若干所述感应线圈与所述激励线圈发生互感后输出相应的感应信号，并依序经过所述同步整流模块进行整流、所述开关模块进行选通、所述滤波模块进行滤波、所述放大模块进行信号放大以及所述模数转换模块进行模数转换后，输出数字信号给所述数字信号处理模块以计算及还原所述转子的位置信息，供所述电子控制模块进行分析处理和做出相应的执行控制；所述多相位时钟产生模块用于实时对所述同步整流模块内部的多个采集端口的相位进行调节，以校正所述位置信息。本专利技术第二方面提供了一种用于非接触式位置传感器的信号处理装置，包括若干感应线圈和激励线圈，以及设于若干所述感应线圈和所述激励线圈之间的转子，所述转子用于连接待测定的机械装置，所述控制装置还包括如上述所述的信号处理电路。本专利技术提供的一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路及装置，通过振荡模块对激励线圈提供振荡信号，并当转子的位置发生变化时，若干感应线圈与激励线圈发生互感后输出相应的感应信号，并依序经过同步整流模块进行整流、开关模块进行选通、滤波模块进行滤波、放大模块进行信号放大以及模数转换模块进行模数转换后，输出数字信号给数字信号处理模块以计算及还原转子的位置信息，供电子控制模块进行分析处理和做出相应的执行控制；同时，多相位时钟产生模块用于实时对同步整流模块内部的多个采集端口的相位进行调节，以校正所述位置信息，由此实现了可精确获取并校正转子位置信息的效果，从而对与转子连接的机械装置进行精确检测，避免了出现数据偏差的情况，解决了现有的用于非接触式位置传感器的控制技术存在着半波同步整流的输出信号有损耗，从而导致得到转子的位置信息出现偏差，造成检测结果不精确的问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路的模块结构示意图。图2是本专利技术实施例提供的一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路的示例电路图。图3是本专利技术实施例提供的一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路中感应信号经过同步整流器和低通滤波器后的信号示意图。图4是本专利技术实施例提供的一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路中多相位时钟产生模块的示例电路图。图5是本专利技术实施例提供的一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路中多相位时钟产生模块输出的信号示意图。图6是本专利技术实施例提供的一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路中同步整流器的内部电路控制示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。上述的一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路及装置，采用金属转子连接待测定的机械装置，PCB单板上设置激励线圈和若干感应线圈作为定子，当金属转子的位置发生变化时，由于其特定的对称形状，PCB单板上的激励线圈与若干感应线圈的互感会出现周期性的变化，产生周期性变化的感应电压信号。该感应电压信号由模拟信号采集器放大并通过模数转换器转为数字信号，再经过数字信号处理器计算从而还原出转子的位置信息。同时，实时对同步整流模块内部的多个采集端口的相位进行调节，以校正所述位置信息。图1示出了本专利技术实施例提供的一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：上述一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路，接若干感应线圈101和激励线圈103，若干感应线圈101和激励线圈103之间设有转子102，转子102用于连接待测定的机械装置，该信号处理电路包括振荡模块208、同步整流模块201、开关模块202、滤波模块203、放大模块204、模数转换模块205、多相位时钟产生模块207以及数字信号处理模块206。振荡模块208与激励线圈103相连接，同步整流模块201的输入端接感应线圈101，同步整流模块201的输出端接开关模块202的输入端，开关模块202的输出端接滤波模块203的输入端，滤波模块203的输出端接放大模块204的输入端，放大模块204的输出端接模数转换模块205的输入端，模数转换模块205的输出端接数字信号处理模块206的输入端，数字信号处理模块206的第一输出端接开关模块202的接收端，数字信号处理模块206的第二输出端接多相位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路，接若干感应线圈和激励线圈，若干所述感应线圈和所述激励线圈之间设有转子，所述转子用于连接待测定的机械装置，其特征在于，所述信号处理电路包括：振荡模块、同步整流模块、开关模块、滤波模块、放大模块、模数转换模块、多相位时钟产生模块以及数字信号处理模块；所述振荡模块与所述激励线圈相连接，所述同步整流模块的输入端接所述感应线圈，所述同步整流模块的输出端接所述开关模块的输入端，所述开关模块的输出端接所述滤波模块的输入端，所述滤波模块的输出端接所述放大模块的输入端，所述放大模块的输出端接所述模数转换模块的输入端，所述模数转换模块的输出端接所述数字信号处理模块的输入端，所述数字信号处理模块的第一输出端接所述开关模块的接收端，所述数字信号处理模块的第二输出端接所述多相位时钟产生模块的输入端，所述数字信号处理模块的第三输出端接电子控制模块，所述多相位时钟产生模块的控制端接所述同步整流模块的受控端；所述振荡模块用于对所述激励线圈提供振荡信号，当所述转子的位置发生变化时，若干所述感应线圈与所述激励线圈发生互感后输出相应的感应信号，依序经过所述同步整流模块进行整流、所述开关模块进行选通、所述滤波模块进行滤波、所述放大模块进行信号放大以及所述模数转换模块进行模数转换后，输出数字信号给所述数字信号处理模块以计算及还原所述转子的位置信息，供所述电子控制模块进行分析处理和做出相应的执行控制；所述多相位时钟产生模块用于实时对所述同步整流模块内部的多个采集端口的相位进行调节，以校正所述位置信息。...

【技术特征摘要】
1.一种用于非接触式位置传感器的信号处理电路，接若干感应线圈和激励线圈，若干所述感应线圈和所述激励线圈之间设有转子，所述转子用于连接待测定的机械装置，其特征在于，所述信号处理电路包括：振荡模块、同步整流模块、开关模块、滤波模块、放大模块、模数转换模块、多相位时钟产生模块以及数字信号处理模块；所述振荡模块与所述激励线圈相连接，所述同步整流模块的输入端接所述感应线圈，所述同步整流模块的输出端接所述开关模块的输入端，所述开关模块的输出端接所述滤波模块的输入端，所述滤波模块的输出端接所述放大模块的输入端，所述放大模块的输出端接所述模数转换模块的输入端，所述模数转换模块的输出端接所述数字信号处理模块的输入端，所述数字信号处理模块的第一输出端接所述开关模块的接收端，所述数字信号处理模块的第二输出端接所述多相位时钟产生模块的输入端，所述数字信号处理模块的第三输出端接电子控制模块，所述多相位时钟产生模块的控制端接所述同步整流模块的受控端；所述振荡模块用于对所述激励线圈提供振荡信号，当所述转子的位置发生变化时，若干所述感应线圈与所述激励线圈发生互感后输出相应的感应信号，依序经过所述同步整流模块进行整流、所述开关模块进行选通、所述滤波模块进行滤波、所述放大模块进行信号放大以及所述模数转换模块进行模数转换后，输出数字信号给所述数字信号处理模块以计算及还原所述转子的位置信息，供所述电子控制模块进行分析处理和做出相应的执行控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张欣，董火新，车诒桓，简卫，朱奇良，
申请(专利权)人：深圳市飞仙智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44