[发明专利]高电压霍尔式转速传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种转速传感器，特别是一种霍尔式转速传感器。

背景技术

随着汽车行业的飞速发展，用于测量汽车发动机转速信息的转速传感器便运用而生。转速传感器的种类较多，但采用较多的仍为霍尔式转速传感器。霍尔式转速传感器包括磁铁、霍尔元件以及信号处理模块，霍尔元件安装在磁铁上，霍尔元件垂直安装在汽车发动机齿轮的上方，并与齿轮之间设置有间隙；当齿轮转动时，改变通过霍尔元件的磁通量，从而使得霍尔元件输出一个近似正弦的信号。

霍尔元件自身输出的电压信号峰值以及电流信号都较小，通常只有几百毫伏。如果直接输出给行车电脑用于判断发动机的转速，是可以实现的；但是实际使用中转速传感器输出的信号并不单单是传输给行车电脑的，也会用来连接转速表盘，以驱动转速表盘中指针的偏转，这就要求霍尔元件输出的信号输出较大的功率以满足负载的驱动要求。但是霍尔元件自身的工作电压只能是5V，因此其输出的信号自然不会高于此电压值。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种能够输出高电压的霍尔式转速传感器，以满足汽车中行车电脑以及转速表盘指针的驱动需求。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

高电压霍尔式转速传感器，包括磁铁、霍尔元件以及信号处理模块，所述霍尔元件的信号输出端连接信号处理模块的输入端，所述信号处理模块包括电源电路、滤波电路、放大电路、整形电路以及输出电路；所述电源电路的输入端连接直流电源，电源电路的输出端分别与霍尔元件和整形电路的输入端连接；霍尔元件的信号输出端依次经滤波电路、放大电路、整形电路连接输出电路；输出电路的输入端还与直流电源连接，输出电路的输出端输出高电压方波信号；所述直流电源的电压不小于12V。

本发明所述电源电路的具体结构为：所述电源电路包括稳压管、第一电容以及第二电容；稳压管的输入端连接直流电源，稳压管的输出端分别与霍尔元件和整形电路的输入端连接；所述稳压管的输入端和输出端分别经第一电容和第二电容接地。

本发明所述滤波电路的具体结构为：所述滤波电路包括第三电容和第一电阻；第三电容的输入端连接霍尔元件的信号输出端，第三电容的输出端连接放大电路的输入端；所述第三电容的输出端还经第一电阻接地。

本发明所述放大电路的具体结构为：所述放大电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一运算放大器；第二电阻的输入端连接滤波电路的第三电容，第二电阻的输出端连接第一运算放大器的负输入端，第一运算放大器的正输入端经第三电阻接地；所述第四电阻并联连接在第一运算放大器的负输入端与第一运算放大器的输出端之间；第一运算放大器的输出端连接整形电路的输入端。

本发明所述整形电路的具体结构为：所述整形电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻和第二运算放大器；第七电阻的输入端连接放大电路第一运算放大器的输出端，第七电阻的输出端连接第二运算放大器的负输入端，第二运算放大器的正输入端经第八电阻与稳压管的输出端的连接，第九电阻并联连接在第二运算放大器的正输入端与第二运算放大器的输出端之间；第二运算放大器的输出端连接输出电路的输入端。

本发明所述输出电路的具体结构为：所述输出电路包括第十电阻、第十一电阻以及三极管；第十电阻的输入端连接整形电路第二运算放大器的输出端，第十电阻的输出端连接三极管的基极，三极管的发射极接地，三极管的集电极经第十一电阻连接直流电源；三极管的集电极为信号处理模块的信号输出端。

本发明的改进在于：所述信号处理模块还包括连接在电源电路和整形电路之间的基准电压电路，所述基准电压电路包括串联连接在电源电路稳压管的输出端与地之间的第五电阻和第六电阻；所述整形电路第八电阻的输入端与第五电阻和第六电阻之间的导线连接。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明所述的霍尔式转速传感器能够输出较高的工作电压，并且可使霍尔元件输出的正弦波信号转换为方波信号，用于在满足行车电脑对信号采集的前提下，能够驱动转速表盘的指针进行偏转。基准电压电路的设置，能够根据使用者需求的不同改变电阻R5和电阻R6的阻值来提供不同的输出电压，提高了本发明的通用性。

附图说明

图1为本发明所述信号处理模块的电路图。

图2为本发明输出信号的波形图。