一种自适应差分输入的霍尔电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自适应差分输入的霍尔电路，包括依次连接的双霍尔电路、放大电路、比较电路、A/D转换电路和输出电路，所述自适应差分输入的霍尔电路还包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和电源电路，所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器与所述双霍尔电路连接。本实用新型专利技术采用双霍尔差分电路结构感应磁场变化量的差，来代替单个传感器感应磁场的绝对变化量，使得温度漂移、制作工艺的波动、偏置磁场的离散性等对参数性能的影响减少到最低程度；同时更大程度的检测到磁场的微弱变化量，从而提高传感器对应被感应齿轮的检测距离，扩大用户的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应差分输入的霍尔电路
本技术涉及一种霍尔齿轮传感器
，尤其涉及一种自适应差分输入的霍尔电路。
技术介绍
霍尔传感器被广泛应用到工业、汽车业、电脑、手机及新兴消费电子领域。霍尔效应齿轮传感器是一种重要的自动化检测元件，尤其是在汽车上的应用日益增加，主要实现位置、速度和方向的检测。但是，现有的霍尔传感器受温度漂移、制作工艺和偏置磁场的离散性硬性很大，检测结果不准确，另外因检测到磁场的微弱变化，传感器需要十分靠近被感应齿轮才能进行检测，因为检测应用范围受到许多限制。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，现提供一种自适应差分输入的霍尔电路，采用双霍尔差分电路结构感应磁场变化量的差，来代替单个传感器感应磁场的绝对变化量，使得温度漂移、制作工艺的波动、偏置磁场的离散性等对参数性能的影响减少到最低程度；同时更大程度的检测到磁场的微弱变化量，从而提高传感器对应被感应齿轮的检测距离，扩大用户的应用范围。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本技术一种自适应差分输入的霍尔电路，其特点在于，所述自适应差分输入的霍尔电路包括依次连接的双霍尔电路、放大电路、比较电路、A/D转换电路和输出电路，所述自适应差分输入的霍尔电路还包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和电源电路，所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器与所述双霍尔电路连接，所述电源电路分别连接所述双霍尔电路、所述放大电路、所述比较电路、所述A/D转换电路和所述输出电路，所述双霍尔电路用于通过所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器感应外界磁场变化而产生第一电压信号和第二电压信号，所述放大电路用于将所述第一电压信号和所述第二电压信号的差进行放大获得放大后的差分信号，所述比较电路将所述放大后的差分信号进行比较产生自适应比较信号，所述A/D转换电路用于将所述自适应比较信号转化为数字比较信号，所述电源电路提供所述双霍尔电路、放大电路、比较电路、A/D转换电路和输出电路提供电源动力。优选地，所述电源电路包括依次连接的内部电源、偏置电路和振荡电路，所述内部电源为所述自适应差分输入的霍尔电路产生5V的直流电压，所述偏置电路用于提供直流偏置电压，所述振荡电路用于提供振荡频率从而产生时钟信号。本技术的积极进步效果在于：本技术采用双霍尔差分电路结构感应磁场变化量的差，来代替单个传感器感应磁场的绝对变化量，使得温度漂移、制作工艺的波动、偏置磁场的离散性等对参数性能的影响减少到最低程度；同时更大程度的检测到磁场的微弱变化量，从而提高传感器对应被感应齿轮的检测距离，扩大用户的应用范围，本技术具有很好的磁场开关点的对称性和一致性，所以对于均匀重复分布的目标齿结构，在整个有效检测距离范围和温度范围内，都能保证输出一个精确的占空比，对于不均匀重复的目标齿结构，脉冲宽度会自动与目标齿的宽度匹配。附图说明图1为本技术的较优实施例的电路结构示意图。图2为本技术感应齿轮的结构示意图。图3为本技术感应齿轮的波形示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本技术，但并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。请参见图1，本技术一种自适应差分输入的霍尔电路，其设置在如图2的信号处理电路4位置，本技术包括依次连接的双霍尔电路4、放大电路5、比较电路6、A/D转换电路7和输出电路8，自适应差分输入的霍尔电路还包括第一霍尔传感器2、第二霍尔传感器3和电源电路，第一霍尔传感器2和第二霍尔传感器3与双霍尔电路4连接，第一霍尔传感器2、第二霍尔传感器3设置在偏置磁体13附近位置。电源电路分别连接双霍尔电路4、放大电路5、比较电路6、A/D转换电路7和输出电路8，双霍尔电路4用于通过第一霍尔传感器2和第二霍尔传感器3感应外界磁场变化而产生第一电压信号和第二电压信号，放大电路5用于将第一电压信号和第二电压信号的差进行放大获得放大后的差分信号，比较电路6将放大后的差分信号进行比较产生自适应比较信号，A/D转换电路7用于将自适应比较信号转化为数字比较信号，电源电路提供双霍尔电路4、放大电路5、比较电路6、A/D转换电路7和输出电路8提供电源动力。优选地，电源电路包括依次连接的内部电源9、偏置电路11和振荡电路10，内部电源9为自适应差分输入的霍尔电路产生5V的直流电压，偏置电路11用于提供直流偏置电压，振荡电路10用于提供振荡频率从而产生时钟信号。其包括：双霍尔板差分输入结构，用于感应外界磁场变化而产生的电压信号；放大电路5，其用于将霍尔板感应到的微弱小信号进行放大；随后通过比较电路6将输入信号按照所需逻辑转化为数字信号，再通过A/D转换和输出电路8，获得由输入信号引起的输出高低电平的转换。另外有内部电源9、BIAS和振荡电路10为芯片提供稳定的工作条件。芯片的自适应结构可以使工作点和释放点随着外界磁场的变化而调整。本技术采用的双霍尔板的差分输入有效改善了单霍尔板感应弱信号难的问题，从而使芯片感应齿轮的距离变大。本技术是基于霍尔效应的工作原理，穿过霍尔集成电路的偏置磁场的强度和方向，将随运动着的齿轮的齿顶、齿谷位置的不断变化而改变，从而差分的第一霍尔传感器2和第二霍尔传感器3感应到的磁场信号差转变成了差分电压信号，这个微弱的电压信号经过放大和自适应比较后，去触发电路内部的开关单元电路进行开和关的动作，于是在该电路的输出端就产生了对应于齿轮形状的高低电平数字信号。磁力线在铁类等导磁材料附近会偏离原来的方向而发生畸变，所以磁力线方向和磁场强度会随着铁类齿轮的运动而改变。如果一个霍尔板面对着齿轮的齿顶，另一个霍尔板面对着齿轮的齿谷，那么就产生了一个差分磁场信号，随着齿轮从齿顶、齿谷的运转变换，这个差分磁场信号的极性也会以相同的速度改变，相应的磁场变化量通过内部信号处理电路转化为电压信号并去触发和控制输出级电路，使其在导通(输出低电平)和截止(输出高电平)状态之间进行转换。最大的差分磁场信号是发生在齿的边缘处，当差分磁场信号超过BRP时，芯片的输出管就会关断(截止，VOUT为高电平)，这是齿轮的齿靠近第二个霍尔板感应到以后的情况。随着差分磁场信号低于BOP，芯片的输出管就会打开(导通，VOUT为低电平)，这是齿轮的齿由靠近第一个霍尔板感应到以后的情况。需要指出的是，在静态时没有磁场改变量，所以输出信号是不确定的。本技术采用双霍尔板差分结构感应磁场变化量的差，来代替单个传感器感应磁场的绝对变化量，这一设计方案使得温度漂移、制作工艺的波动、偏置磁场的离散性等对参数性能的影响减少到最低程度；同时更大程度的检测到磁场的微弱变化量，从而提高传感器对应被感应齿轮的检测距离，扩大用户的应用范围，获得如图3的波形图。本技术具有很好的磁场开关点的对称性和一致性，所以对于均匀重复分布的目标齿结构，在整个有效检测距离范围和温度范围内，都能保证输出一个精确的占空比，对于不均匀重复的目标齿结构，脉冲宽度会自动与目标齿的宽度匹配。以上结合附图实施例对本技术进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本技术做出种种变化例。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应差分输入的霍尔电路，其特征在于，所述自适应差分输入的霍尔电路包括依次连接的双霍尔电路、放大电路、比较电路、A/D转换电路和输出电路，所述自适应差分输入的霍尔电路还包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和电源电路，所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器与所述双霍尔电路连接，所述电源电路分别连接所述双霍尔电路、所述放大电路、所述比较电路、所述A/D转换电路和所述输出电路，所述双霍尔电路用于通过所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器感应外界磁场变化而产生第一电压信号和第二电压信号，所述放大电路用于将所述第一电压信号和所述第二电压信号的差进行放大获得放大后的差分信号，所述比较电路将所述放大后的差分信号进行比较产生自适应比较信号，所述A/D转换电路用于将所述自适应比较信号转化为数字比较信号，所述电源电路提供所述双霍尔电路、放大电路、比较电路、A/D转换电路和输出电路提供电源动力。

【技术特征摘要】
1.一种自适应差分输入的霍尔电路，其特征在于，所述自适应差分输入的霍尔电路包括依次连接的双霍尔电路、放大电路、比较电路、A/D转换电路和输出电路，所述自适应差分输入的霍尔电路还包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和电源电路，所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器与所述双霍尔电路连接，所述电源电路分别连接所述双霍尔电路、所述放大电路、所述比较电路、所述A/D转换电路和所述输出电路，所述双霍尔电路用于通过所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器感应外界磁场变化而产生第一电压信号和第二电压信号，所述放大电路用于将所述第一电压信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫广因，
申请(专利权)人：鑫雁电子科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31