CN114441796A - 一种具有自检功能及pfm调制输出的磁电式转速传感器 - Google Patents
一种具有自检功能及pfm调制输出的磁电式转速传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114441796A CN114441796A CN202210123752.1A CN202210123752A CN114441796A CN 114441796 A CN114441796 A CN 114441796A CN 202210123752 A CN202210123752 A CN 202210123752A CN 114441796 A CN114441796 A CN 114441796A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- self
- checking
- electrically connected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
- G01P21/02—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups of speedometers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
本发明提供了一种具有自检功能及PFM调制输出的磁电式转速传感器,所述传感器的传感器线圈组件分别与信号放大滤波电路、断线检测电路电连接;所述信号放大滤波电路与低通滤波器、比较器、脉冲整形滤波电路以及信号输出驱动电路依次电连接;断线检测电路与信号处理滤波电路电连接,所述信号处理滤波电路和自检频率发生器分别与信号切换开关电连接,所述信号切换开关与自检信号输出驱动电路电连接。本发明具有响应速度快,检测精度高,通过自检信号可以直接实时监测传感器是否正常工作,故障输出直观,工作稳定,测量可靠性高等优点。
Description
【技术领域】
本发明涉传感器领域,具体涉及一种具有自检功能及PFM调制输出的磁电式转速传感器。
【背景技术】
目前,国内外市场上并没有一种磁电式转速传感器同时具有线圈自检功能和PFM调制输出。由于磁电式转速传感器在实际使用过程中,传感器的工作环境通常都较为恶劣,其前端线圈探头容易出现断线等故障现象。而目前,国内外市场上并没有一种专门用于磁电式转速传感器进行断线在线监测的传感器。
虽然市场上现有的磁电式转速传感器部分也有自检功能,但是他们大多不具有在线监测的功能,且产品本身的转速输出信号会容易受被测音轮尺寸大小以及被测音轮与传感器之间的间隙影响,导致检测数据不准确等问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题,在于提供一种具有自检功能及PFM调制输出的磁电式转速传感器,其具有响应速度快,检测精度高,通过自检信号可以直接判定传感器是否正常工作故障输出直观,工作稳定,测量可靠性高等优点。
本发明是这样实现的:
一种具有自检功能及PFM调制输出的磁电式转速传感器,所述传感器的硬件包括传感器线圈组件、信号放大滤波电路、低通滤波器、比较器、脉冲整形滤波电路、信号输出驱动电路、断线检测电路、信号处理滤波电路、自检频率发生器、信号切换开关以及自检信号输出驱动电路,
所述传感器线圈组件分别与信号放大滤波电路、断线检测电路电连接;
所述信号放大滤波电路、低通滤波器、比较器、脉冲整形滤波电路以及信号输出驱动电路依次电连接;
所述断线检测电路与信号处理滤波电路电连接,所述信号处理滤波电路和自检频率发生器分别与信号切换开关电连接,所述信号切换开关与自检信号输出驱动电路电连接。
进一步的,所述传感器的硬件还包括电源降压稳压电路,所述电源降压稳压电路分别与信号放大滤波电路、低通滤波器、比较器、脉冲整形滤波电路、信号输出驱动电路、断线检测电路、信号处理滤波电路、自检频率发生器、信号切换开关以及自检信号输出驱动电路电连接。
本发明的优点在于:
本发明提出的磁电式转速传感器断线检测相关功能模块与信号输出模块具有独立工作的模块,因此在传感器使用过程中可以实现在线实时监测的功能;利用脉冲整形滤波电路将转速信号转换为PFM脉冲调制方式输出,确保传感器的信号脉冲输出波形不会受被测音轮尺寸大小以及被测音轮与传感器之间的间隙影响,从而保证传感器的检测信号输出仅与被测音轮转速频率成正相关。传感器利用纯硬件电路设计具有响应速度快,检测精度高,通过自检信号可以直接判定传感器是否正常工作故障输出直观,工作稳定,测量可靠性高等优点,填补了国内市场的空白。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种具有自检功能及PFM调制输出的磁电式转速传感器的电路连接框图之一。
图2是本发明一种具有自检功能及PFM调制输出的磁电式转速传感器的电路连接框图之二。
图中标号如下:
1-传感器线圈组件、2-信号放大滤波电路、3-低通滤波器、4-比较器、5-脉冲整形滤波电路、6-信号输出驱动电路、7-断线检测电路、8-信号处理滤波电路、9-自检频率发生器、10-信号切换开关、11-自检信号输出驱动电路、12-电源降压稳压电路
【具体实施方式】
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述,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发明的限制。
在本发明的描述中,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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图2所示,本发明的一种具有自检功能及PFM调制输出的磁电式转速传感器,所述传感器的硬件包括传感器线圈组件1、信号放大滤波电路2、低通滤波器3、比较器4、脉冲整形滤波电路5、信号输出驱动电路6、断线检测电路7、信号处理滤波电路8、自检频率发生器9、信号切换开关10以及自检信号输出驱动电路11,
所述传感器线圈组件1分别与信号放大滤波电路2、断线检测电路7电连接;
所述信号放大滤波电路2、低通滤波器3、比较器4、脉冲整形滤波电路5以及信号输出驱动电路6依次电连接;
所述断线检测电路7与信号处理滤波电路8电连接,所述信号处理滤波电路8和自检频率发生器9分别与信号切换开关10电连接,所述信号切换开关10与自检信号输出驱动电路11电连接。
在具体实施中,优选的一实施例:所述传感器的硬件还包括电源降压稳压电路12,所述电源降压稳压电路12分别与信号放大滤波电路2、低通滤波器3、比较器4、脉冲整形滤波电路5、信号输出驱动电路6、断线检测电路7、信号处理滤波电路8、自检频率发生器9、信号切换开关10以及自检信号输出驱动电路11电连接。
在本发明的另一个实施例中:
所述磁电式转速传感器其主要结构都是由一个磁铁、外壳、垫环、传感器线圈组件、电路板及连接器等构成。制作过程:先通过SMT等焊接技术,将信号放大滤波电路2、低通滤波器3、比较器4、脉冲整形滤波电路5、信号输出驱动电路6、断线检测电路7、信号处理滤波电路8、自检频率发生器9、信号切换开关10、自检信号输出驱动电路11以及电源降压稳压电路12等电路功能模块的电子元器件焊接结成到电路板上,然后将传感器线圈组件1与电路板连接并装配到相应的外壳内即可组装成成品。
本发明的工作原理如下:
磁电式转速传感器利用可变磁阻的工作原理,传感器通过感应被测靶标旋转时轮齿与传感器间的气隙大小变化引起的磁阻变化,反应传感器中磁路的磁通量变化,而根据电磁感应定律,磁通量变化将在传感器线圈组件1生成感应电动势,信号放大滤波电路2将前端传感器线圈组件1感应到的电信号进行放大滤波,并经过比较器4电路将放大后的信号转换成相应的脉冲开关信号,再经过脉冲整形滤波电路5转换成脉冲宽度固定的PFM脉冲调制信号,最后通过信号输出驱动电路6将信号进行幅值调整及功率放大输出。
断线检测电路7通过检测传感器线圈组件1在工作中的状态来控制信号切换开关模块,决定自检信号的输出是固定电平还是具有特定频率的自检信号。自检信号由自检频率发生器9电路产生。最后通过自检信号输出驱动电路11可以根据产品需要将相应的自检信号进行幅值变化及功率放大输出。
电源降压稳压电路12用于将外部输入的直流电源电压转换成传感器内各个电路模块正常工作时所需要的工作电压。
综上,本发明提出的磁电式转速传感器断线检测相关功能模块与信号输出模块具有独立工作的模块,因此在传感器使用过程中可以实现在线实时监测的功能;利用脉冲整形滤波电路将转速信号转换为PFM脉冲调制方式输出,确保传感器的信号脉冲输出波形不会受被测音轮尺寸大小以及被测音轮与传感器之间的间隙影响,从而保证传感器的检测信号输出仅与被测音轮转速频率成正相关。传感器利用纯硬件电路设计具有响应速度快,检测精度高,通过自检信号可以直接判定传感器是否正常工作故障输出直观,工作稳定,测量可靠性高等优点,填补了国内市场的空白。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (2)
1.一种具有自检功能及PFM调制输出的磁电式转速传感器,其特征在于:所述传感器的硬件包括传感器线圈组件(1)、信号放大滤波电路(2)、低通滤波器(3)、比较器(4)、脉冲整形滤波电路(5)、信号输出驱动电路(6)、断线检测电路(7)、信号处理滤波电路(8)、自检频率发生器(9)、信号切换开关(10)以及自检信号输出驱动电路(11),
所述传感器线圈组件(1)分别与信号放大滤波电路(2)、断线检测电路(7)电连接;
所述信号放大滤波电路(2)、低通滤波器(3)、比较器(4)、脉冲整形滤波电路(5)以及信号输出驱动电路(6)依次电连接;
所述断线检测电路(7)与信号处理滤波电路(8)电连接,所述信号处理滤波电路(8)和自检频率发生器(9)分别与信号切换开关(10)电连接,所述信号切换开关(10)与自检信号输出驱动电路(11)电连接。
2.如权利要求1所述的一种具有自检功能及PFM调制输出的磁电式转速传感器,其特征在于:所述传感器的硬件还包括电源降压稳压电路(12),所述电源降压稳压电路(12)分别与信号放大滤波电路(2)、低通滤波器(3)、比较器(4)、脉冲整形滤波电路(5)、信号输出驱动电路(6)、断线检测电路(7)、信号处理滤波电路(8)、自检频率发生器(9)、信号切换开关(10)以及自检信号输出驱动电路(11)电连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210123752.1A CN114441796B (zh) | 2022-02-10 | 2022-02-10 | 一种具有自检功能及pfm调制输出的磁电式转速传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210123752.1A CN114441796B (zh) | 2022-02-10 | 2022-02-10 | 一种具有自检功能及pfm调制输出的磁电式转速传感器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114441796A true CN114441796A (zh) | 2022-05-06 |
CN114441796B CN114441796B (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=81372453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210123752.1A Active CN114441796B (zh) | 2022-02-10 | 2022-02-10 | 一种具有自检功能及pfm调制输出的磁电式转速传感器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114441796B (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN87216917U (zh) * | 1987-12-25 | 1988-11-02 | 马国强 | 感应式在线定性断线检测器 |
JPH0577709A (ja) * | 1991-09-21 | 1993-03-30 | Fujitsu Ten Ltd | 車輪速センサ信号処理回路の異常検出装置 |
CN2405230Y (zh) * | 1999-07-22 | 2000-11-08 | 林辉 | 直流***接地故障检测装置中的前端检测器 |
JP2004251715A (ja) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Tokyu Car Corp | 速度検出装置 |
JP2008079483A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Rohm Co Ltd | モータ駆動回路、駆動装置、ならびに電子機器 |
CN101520468A (zh) * | 2009-04-09 | 2009-09-02 | 中国兵器工业集团第七○研究所 | 一种磁电式传感器调理电路 |
CN103954799A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-07-30 | 湖南湘依铁路机车电器股份有限公司 | 磁转速传感器自检装置、***及其方法 |
CN109580975A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-05 | 珠海市微半导体有限公司 | 一种基于pwm信号的速度检测器、处理电路及芯片 |
CN111122908A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种航空发动机转速传感器故障自检测的电路设计装置及方法 |
CN111308116A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-06-19 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种电感式转速传感器信号测量装置及测量方法 |
CN113419082A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-21 | 湖南行必达网联科技有限公司 | 一种具有检测和诊断功能的输入信号处理电路 |
CN113721041A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-11-30 | 西安热工研究院有限公司 | 一种汽轮机转速测量传感器信号的断线检测方法及*** |
CN215263965U (zh) * | 2021-07-05 | 2021-12-21 | 厦门乃尔电子有限公司 | 传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试*** |
-
2022
- 2022-02-10 CN CN202210123752.1A patent/CN114441796B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN87216917U (zh) * | 1987-12-25 | 1988-11-02 | 马国强 | 感应式在线定性断线检测器 |
JPH0577709A (ja) * | 1991-09-21 | 1993-03-30 | Fujitsu Ten Ltd | 車輪速センサ信号処理回路の異常検出装置 |
CN2405230Y (zh) * | 1999-07-22 | 2000-11-08 | 林辉 | 直流***接地故障检测装置中的前端检测器 |
JP2004251715A (ja) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Tokyu Car Corp | 速度検出装置 |
JP2008079483A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Rohm Co Ltd | モータ駆動回路、駆動装置、ならびに電子機器 |
CN101520468A (zh) * | 2009-04-09 | 2009-09-02 | 中国兵器工业集团第七○研究所 | 一种磁电式传感器调理电路 |
CN103954799A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-07-30 | 湖南湘依铁路机车电器股份有限公司 | 磁转速传感器自检装置、***及其方法 |
CN109580975A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-05 | 珠海市微半导体有限公司 | 一种基于pwm信号的速度检测器、处理电路及芯片 |
CN111308116A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-06-19 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种电感式转速传感器信号测量装置及测量方法 |
CN111122908A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种航空发动机转速传感器故障自检测的电路设计装置及方法 |
CN113419082A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-21 | 湖南行必达网联科技有限公司 | 一种具有检测和诊断功能的输入信号处理电路 |
CN215263965U (zh) * | 2021-07-05 | 2021-12-21 | 厦门乃尔电子有限公司 | 传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试*** |
CN113721041A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-11-30 | 西安热工研究院有限公司 | 一种汽轮机转速测量传感器信号的断线检测方法及*** |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
任慧麟 等: "航空发动机转速测量与故障诊断方法研究", 《2018年军工装备技术专刊论文集》, pages 298 - 300 * |
张文豪 等: "基于FPGA的核级转速变送器设计", 《电工技术》, no. 11, pages 14 - 16 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114441796B (zh) | 2023-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100550597C (zh) | 具有检测电流传感器异常的功能的电源设备 | |
CN101101319A (zh) | 发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置 | |
CN203519635U (zh) | 一种非接触式发动机转速检测电路 | |
CN105699825A (zh) | 一种汽车静态电流检测设备及方法 | |
CN104569476A (zh) | 一种非接触式发动机转速检测电路 | |
CN103884859A (zh) | 带自检功能的磁电式速度传感器 | |
CN112444746A (zh) | 一种电机综合测试*** | |
CN114441796B (zh) | 一种具有自检功能及pfm调制输出的磁电式转速传感器 | |
CN201000476Y (zh) | 一种发电机转子绕组匝间短路在线诊断仪 | |
CN103344943A (zh) | 一种变电站超声波成像定位检测装置 | |
CN215263965U (zh) | 传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试*** | |
CN218035132U (zh) | 一种唤醒模块及带有唤醒模块的监测*** | |
CN216310035U (zh) | 一种磁电转速传感器信号调理电路 | |
CN211603351U (zh) | 一种电力设备工作瞬时磁场干扰检测*** | |
CN210629283U (zh) | 一种用于eps无刷电机的双芯片冗余磁性编码器 | |
CN209605741U (zh) | 一种飞轮检测*** | |
CN201083756Y (zh) | 电磁感应式车速传感器 | |
CN209355968U (zh) | 驻车位置传感器测试设备 | |
CN202748047U (zh) | 可调频传感器的信号测试装置 | |
CN217716275U (zh) | 一种屏蔽电泵轴承检测传感器的主体线圈位置检测装置 | |
CN210665798U (zh) | 车速传感器检测仪 | |
CN210534180U (zh) | 转速测量电路及电动设备 | |
CN112162227A (zh) | 一种磁感应传感器自动测试***和测试方法 | |
CN220356405U (zh) | 一种iepe型传感器状态检查***及电路 | |
CN205352596U (zh) | 一种高压开关设备弹簧操动机构的应力检测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |