[发明专利]角度传感器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟电子角度传感器电路，带有接地端和电源电压连接端以及输出端，本发明还涉及最佳电位计的电子仿真方法。这种角度传感器电路还被称之为带有比率输出信号的角度传感器。 

背景技术

在现有技术中，在分压器电路中使用精密电位计用来测量角度。这些电路都包括内部电阻，其取决于所设定的分压器比率。当其连接到随后的带有有限输入电阻的电子器件(载荷分压器)时，这会导致测量误差。此外，电位计的使用寿命会因为装载滑动触点而缩短。另外，电位计还会因为反向极性连接而受到损坏，因为安全电路，通常地限流和/或限压电路，可以导致输出信号的进一步失真。 

发明内容

根据目前的技术状态，本发明的目的是发现一种电子替换件，可替换传统的电位计，这种替换件不具有上述缺陷(由于内部电阻而产生的测量误差，由于滑动触点机械磨损而导致使用寿命受到限制，因为反向极性连接而可能出现的损坏等)。为此，另外，本发明的一个目的是提供一种用于电子仿真最佳电位计的方法，这种方法也可以避免上述缺陷。 

所述目的通过模拟角度传感器电路来实现，该电路带有接地端和电压连接端以及输出端，该角度传感器电路包括实际传感器和合适的传感器电路，其中，输出端的对地电压与电源电压和所测角度的乘积成比例。所述目的还可以通过用于最佳电位计的电子仿真的方法来实现，按照这种方法，输入电压降至固定分数，模拟触摸自由角度传感器以所述部分的输入电压作为工作电压来工作，其中，所述角度传感器的输出电压与工作电压和角度传感器所测转动角度 成比例。 

根据所附权利要求还可以形成其它有利的实施方式。 

下面，参照所附电路图更详细地介绍本发明的实施方式。 

附图说明

图1为根据本发明的比率角度传感器的方框图；和 

图2为根据图1的角度传感器的详细电路图； 

其中图号 

10UV的运算放大器 

12角度传感器 

14数字角度传感器 

16数模转换器 

18    输出运算放大器 

GND   接地 

OUT   输出信号 

PROG  编程输入 

R1，R2输入分压器 

R4，R5调节18放大率的分压器 

R3，R6防过载的安全电阻器 

D1，D2，D3过载和反向极性安全二极管 

D4    编程导体不可逆中断的二极管 

SI1   编程导体不可逆中断的安全元件 

V1    输出安全阻抗 

UB    电路的工作电压 

UV    传感器的降低的工作电压 

具体实施方式

图1为根据本发明的比率式角度传感器的简化方框图，该图实际上仅示出了为完成具体功能所必需的那些元件，而那些只用于电源、电压稳定和保护输入部分防止过压或防止反向极性的电路元件大多被略去。 

如图1所示，所示为根据本发明的比率式角度传感器，其使用9V到11V的对地(GND)电源电压+UB供电。由电阻器R1和R2构成的分压器将该电源电压+UB降至4.5到5.5V。为此，电阻器R1的一个连接端与+UB连接，而R1的另一个连接端与R2连接，后者的另一个空闲连接端接地(GND)。 

作为防过载和/或防反向极性的保护，齐纳二极管D2与R2并联。而后，获得在电阻R1和R2之间降到一半的电源电压。在这个情况下，如下公式适用于电阻值：R1＝R2，在所述具体情况下，适用如下公式：+UV＝1/2(+UB)。 

为了能够保持+UV非常精确恒定不变，且能不受载荷变化的制约，+UV由曾经反馈的运算放大器10保持稳定。运算放大器10的输出端同样带有电压+UV，该电压尽管由运算放大器10稳定，但仍在不受载荷制约的很宽范围内，运算放大器10的输出而后用作模拟角度传感器12的电源电压。这种模拟角度传感器12可以是此处所示数字角度传感器14与数模转换器16的结合形式，或者也可以是例如，使用德国实用新型文件DE20 2007 006 955U1中所介绍的霍耳效应的磁性角度传感器。 

合适的数字角度传感器14是现有技术中人们已知的。