一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法及采集电路技术

本发明专利技术提供了一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法及采集电路，在霍尔传感器内部设置上拉电阻，在霍尔传感器供电端和接地端串接电阻，信号输出端对地并联电阻。本发明专利技术所述的带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法及采集电路，单片机通过采集信号采集端是否有脉冲信号和故障反馈电路的电平信号，依此识别转速测试回路是开路、短路及传感器自身损坏等故障，有效解决霍尔传感器安装后，在转速采集前，没有办法判断传感器的好坏，给使用带来不便的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法及采集电路


[0001]本专利技术属于传感器及信号采集
，尤其是涉及一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法及采集电路。

技术介绍

[0002]在发动机控制中，转速传感器是必须的部件。最常用的传感器有磁电式、霍尔式两种。其中霍尔式传感器以其能够测试低转速的优越和较强的抗干扰能力，应用最为广泛。霍尔传感器一般都是采用集成的霍尔元件和磁钢组成，输出信号为矩形波脉冲信号，不再需要信号转换电路，能够直接进行转速采集。当无转速信号时，传感器会因为测试探头处于测量齿盘的齿顶或次槽位置不同输出高电平或低电平信号，这样在转速采集前，没有一个评判依据对传感器是否存在故障进行自诊断；而且霍尔传感器是一种集成芯片，不像磁电式传感器那样，可以在线测试线圈电阻是否在合理的范围内进行故障评判。霍尔传感器安装后，在转速采集前，没有办法判断传感器的好坏，给使用带来不便。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法，以解决霍尔传感器安装后，在转速采集前，没有办法判断传感器的好坏，给使用带来不便的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法，包括在霍尔传感器内部设置上拉电阻，在霍尔传感器供电端和接地端串接电阻，信号输出端对地并联电阻。
[0006]相对于现有技术，本专利技术所述的带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法具有以下优势：
[0007](1)本专利技术所述的带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法，单片机通过采集信号采集端是否有脉冲信号和故障反馈电路的电平信号，依此识别转速测试回路是开路、短路及传感器自身损坏等故障，有效解决霍尔传感器安装后，在转速采集前，没有办法判断传感器的好坏，给使用带来不便的问题。
[0008]本专利技术的另一目的在于提出一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路，以解决霍尔传感器安装后，在转速采集前，没有办法判断传感器的好坏，给使用带来不便的问题。
[0009]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0010]一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路，包括霍尔传感器，其特征在于：霍尔传感器的输出端经过信号滤波电路分别连接至转速采集电路、电平故障判别电路，电流故障判别电路下边界判别和电平判别电路共用比较器U1B，电流故障判别电路的上边界连接至霍尔传感器的地线，电平故障判别电路和电流故障判别电路一起形成故障反馈信号进入到单片机中，转速采集电路输出矩形波信号连接到单片机。
[0011]进一步的，所述霍尔传感器带内置上拉电阻Rx，霍尔传感器的供电端和系统电源+5V之间串联电平匹配电阻R1，霍尔传感器地线和系统地GND之间串联电平匹配电阻R2，霍尔
传感器输出端和系统地GND之间串联电平匹配电阻R3。
[0012]进一步的，所述信号滤波电路包括滤波电阻R4和滤波电容C1，霍尔传感器输出端信号连接滤波电阻R4的第一端，滤波电阻R4的第二端经过滤波电容C1后接至系统地GND。
[0013]进一步的，所述转速采集电路包括比较器U2A和反相器U3A，比较器U2A的负输入端2脚连接至滤波电阻R4的第二端，比较器U2A的正输入端3脚分别经过分压电阻R11连接至系统地GND、经过分压电阻R10连接至系统电源+5V，比较器U2A的输出端1脚连接到施密特触发器U3A的输入端2脚，U3A的输出端3脚输出矩形波信号连接到单片机；比较器U2A的8脚和4脚分别连接到系统电源+5V和系统地GND。
[0014]进一步的，所述电平故障判别电路包括比较器U1A和比较器U1B，比较器U1A的正输入端3脚连接分压电阻R5和分压电阻R6的一端，分压电阻R5和分压电阻R6的另一端分别连接到系统电源+5V和系统地GND；比较器U1B的负输入端6脚连接分压电阻R7和分压电阻R8的一端，分压电阻R7和分压电阻R8的另一端分别连接到系统电源+5V和系统地GND；比较器U1A的负输入端2脚、比较器U1B的正输入端6脚均连接至滤波电阻R4的第二端。
[0015]进一步的，所述电平故障判别电路和电流故障判别电路下边界共用比较器U1B及分压电阻R7、分压电阻R8。
[0016]进一步的，所述电流故障判别电路的上边界包括判别比较器U4A，比较器U4A的负输入端2脚连接至霍尔传感器的地线，比较器U4A的正输入端3脚连接分压电阻R12和分压电阻R13的一端，分压电阻R12和分压电阻R13的另一端分别连接到系统电源+5V和系统地GND；比较器U1A的输出端1脚、比较器U1B的输出端7脚、比较器U4A的输出端1脚连接到一起形成故障反馈信号进入到单片机中，同时通过上拉电阻R9连接到系统电源+5V上。
[0017]所述带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路与上述带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
[0018]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1为本专利技术实施例所述的带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路的采集原理图；
[0020]图2为本专利技术实施例所述的常规的转速输出信号示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例所述的带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路的转速输出信号示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例所述的带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路的供电回路故障示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例所述的带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路的传感器芯片故障示意图。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法，其特征在于：在霍尔传感器内部设置上拉电阻，在霍尔传感器供电端和接地端串接电阻，信号输出端对地并联电阻。2.应用权利要求1所述的一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集方法的采集电路，包括霍尔传感器，其特征在于：霍尔传感器的输出端经过信号滤波电路分别连接至转速采集电路、电平故障判别电路，电流故障判别电路下边界判别和电平判别电路共用比较器U1B，电流故障判别电路的上边界连接至霍尔传感器的地线，电平故障判别电路和电流故障判别电路一起形成故障反馈信号进入到单片机中，转速采集电路输出矩形波信号连接到单片机。3.根据权利要求2所述的一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路，其特征在于：霍尔传感器带内置上拉电阻Rx，霍尔传感器的供电端和系统电源+5V之间串联电平匹配电阻R1，霍尔传感器地线和系统地GND之间串联电平匹配电阻R2，霍尔传感器输出端和系统地GND之间串联电平匹配电阻R3。4.根据权利要求3所述的一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路，其特征在于：信号滤波电路包括滤波电阻R4和滤波电容C1，霍尔传感器输出端信号连接滤波电阻R4的第一端，滤波电阻R4的第二端经过滤波电容C1后接至系统地GND。5.根据权利要求2所述的一种带故障诊断的霍尔传感器转速采集电路，其特征在于：转速采集电路包括比较器U2A和反相器U3A，比较器U2A的负输入端2脚连接至滤波电阻R4的第二端，比较器U2A的正输入端3脚分别经过分压电阻R11连接至系统地GND、经过分压电阻R10连接至系统电源+5V...

【专利技术属性】
技术研发人员：白思春，褚全红，朱瑞武，杨薇，刘涛，史伟，张丰，葛慧明，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所天津，
类型：发明
国别省市：