包括差分比較器的速度傳感器接口的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般地涉及車輛傳感器布置，并更具體地涉及一種包括差分比較器的速度傳感器接口電路。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如商用和工業(yè)車輛之類的車輛利用速度傳感器來在車輛的操作期間檢測(cè)車輛上的引擎內(nèi)的或其他處的一個(gè)或多個(gè)部件的旋轉(zhuǎn)速度。在某些示例中，速度傳感器的輸出被提供給差分比較器并且差分比較器向微處理器提供指示速度何時(shí)已超過預(yù)定閾值的可讀輸出。基于可讀輸出，微處理器生成控制，從而控制車輛內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部件或任何其他系統(tǒng)。
[0003]在用于將速度傳感器的輸出連接到微處理器的現(xiàn)有接口電路中，與速度增加對(duì)應(yīng)地增加在傳感器信號(hào)的處理中使用的磁滯(hysteresis)的量級(jí)(magnitude)?？勺兇抛杷俣葌鞲衅骱鸵耘c可變磁阻速度傳感器類似的方式操作的傳感器具有輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)具有與速度增加對(duì)應(yīng)地增加的量級(jí)。因此，在零或低速度處，可變磁阻速度傳感器的輸出可能難以與輸出信號(hào)線上的噪聲區(qū)分開，且需要較大的磁滯。相反地，在高速度處，輸出信號(hào)的量級(jí)顯著大于噪聲，且需要最小的磁滯來解釋該信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]公開了一種包括信號(hào)調(diào)節(jié)(condit1n)模塊和差分比較器模塊的傳感器接口電路，所述信號(hào)調(diào)節(jié)模塊包括至少一個(gè)原始傳感器信號(hào)輸入和至少一個(gè)調(diào)節(jié)的傳感器信號(hào)輸出，所述差分比較器模塊包括差分比較器和可適應(yīng)磁滯模塊，其中可適應(yīng)磁滯模塊在傳感器信號(hào)低于閾值時(shí)向差分比較器提供第一磁滯量級(jí)并在傳感器信號(hào)高于閾值時(shí)向差分比較器提供第二磁滯量級(jí)，且其中第一磁滯量級(jí)大于第二磁滯量級(jí)。
[0005]還公開了一種用于操作傳感器接口電路的方法，所述方法包括從傳感器接收傳感器信號(hào)、使用磁滯比較器將傳感器信號(hào)與至少一個(gè)閾值進(jìn)行比較，其中由磁滯比較器施加的磁滯的量級(jí)在傳感器信號(hào)低于閾值時(shí)是第一磁滯量級(jí)，并且其中由磁滯比較器施加的磁滯的量級(jí)在傳感器信號(hào)高于閾值時(shí)是第二磁滯量級(jí)，并且在傳感器信號(hào)超過閾值時(shí)將高信號(hào)輸出到控制器。
[0006]還公開了一種車輛，所述車輛包括速度傳感器、可操作以接收和調(diào)節(jié)速度傳感器的輸出的信號(hào)接口模塊、可操作以將傳感器針對(duì)閾值進(jìn)行比較并在傳感器信號(hào)超過閾值時(shí)輸出高且在傳感器信號(hào)沒有超過閾值時(shí)輸出低的磁滯比較器模塊，且其中磁滯比較器模塊在速度傳感器的輸出沒有超過閾值時(shí)具有第一磁滯量級(jí)、在速度傳感器的輸出超過閾值時(shí)具有第二磁滯量級(jí)，且第一磁滯量級(jí)大于第二磁滯量級(jí)，以及可操作以接收磁滯比較器模塊的輸出的控制器。
[0007]可以根據(jù)以下說明書和附圖最佳地理解本發(fā)明的這些以及其他特征，接下來是簡(jiǎn)
要描述?！靖綀D說明】
[0008]圖1示意性地圖示了包括速度傳感器的車輛。
[0009]圖2示意性地圖示了包括差分比較器的接口電路。
[0010]圖3示意性地圖示了用于接口電路的傳感器信號(hào)對(duì)接模塊。
[0011]圖4示意性地圖示了接口電路的差分比較器部分。
[0012]圖5圖示了用于接口電路的可適應(yīng)磁滯模塊。
[0013]圖6是圖示了用于操作圖2-5的接口電路的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1示意性地圖示了車輛10。車輛10包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件12和測(cè)量旋轉(zhuǎn)部件12中的至少一個(gè)的速度的速度傳感器20。在一個(gè)示例中，速度傳感器20是可變磁阻速度傳感器，且速度傳感器20的輸出量級(jí)隨著旋轉(zhuǎn)部件12的速度增加而增加。信號(hào)調(diào)節(jié)電路30將速度傳感器20的輸出連接到差分比較器40的輸入。差分比較器40包括被提供給控制器50的開路集電極輸出(open collector output)。在某些示例中，控制器50是微處理器。在其他示例中，控制器50是包括一個(gè)或多個(gè)微處理器以及其他控制系統(tǒng)部件的一般系統(tǒng)控制器，并提供多個(gè)車輛系統(tǒng)控制。信號(hào)調(diào)節(jié)電路50和差分比較器40被統(tǒng)稱為接口電路60。
[0015]由于傳感器信號(hào)的量級(jí)與感測(cè)的部件的速度之間的對(duì)應(yīng)，在低或零速度處，傳感器20的輸出的量級(jí)相對(duì)于輸出信號(hào)上出現(xiàn)的噪聲的量級(jí)為低。該調(diào)節(jié)被稱作低信噪比。如果信噪比過低，則為了防止噪聲無(wú)意地切斷(trip)差分比較器模塊40并為了防止不穩(wěn)定的振蕩，需要信號(hào)調(diào)節(jié)電路30中的磁滯的顯著應(yīng)用。磁滯是信號(hào)的先前狀態(tài)過濾當(dāng)前的信號(hào)的利用。換言之，磁滯是正反饋回路到比較器的輸入端的應(yīng)用。盡管低的信噪比，但較大的磁滯導(dǎo)致較大的準(zhǔn)確性。然而，較大磁滯的利用使響應(yīng)時(shí)間中的延遲增加。
[0016]當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)速度傳感器配對(duì)時(shí)，現(xiàn)有的接口電路隨著旋轉(zhuǎn)部件12的速度增加而使磁滯增加或者獨(dú)立于旋轉(zhuǎn)部件12的速度將磁滯維持在相同水平處。因?yàn)榈退俣忍幍目勺兇抛鑲鞲衅鞯牡托旁氡龋诹慵暗退俣忍幤谕^大的磁滯，而在高速度處低的磁滯是所期望的。
[0017]圖2示意性地圖示了更詳細(xì)的接口電路200，其包括圖1的傳感器20、信號(hào)調(diào)節(jié)電路30和差分比較器40。諸如可變磁阻傳感器的傳感器110包括正輸出112和負(fù)輸出114。輸出112、114中的每個(gè)被提供給信號(hào)調(diào)節(jié)電路120。信號(hào)調(diào)節(jié)電路120處理來自傳感器110的輸出112、114，并將信號(hào)放置在可由差分比較器模塊130使用的條件中。
[0018]通過示例的方式，信號(hào)調(diào)節(jié)電路120可以提供端子抑制反射(terminal dampeningreflect1ns)、針對(duì)高電壓傳感器信號(hào)的濾波或壓降，過濾來自傳感器信號(hào)的噪聲并將輸入鉗到(clamp)最大電壓，從而防止對(duì)總電路200的損害。在替代的示例中，信號(hào)調(diào)節(jié)電路120可以以如由相應(yīng)的差分比較器模塊130需要的其他方式處理和準(zhǔn)備輸出112、114。
[0019]信號(hào)調(diào)節(jié)模塊120提供兩個(gè)輸出，正輸出122和負(fù)輸出124。正輸出122被提供給差分比較器模塊130的負(fù)端子。類似地，負(fù)輸出124被提供給比較器模塊130的正端子。比較器模塊130將輸出122、124針對(duì)兩個(gè)閾值進(jìn)行比較。當(dāng)超過高閾值時(shí)，比較器模塊130輸出從低(零伏特)切換到高(正電壓)。當(dāng)感測(cè)的速度降到低于低閾值時(shí)，比較器130輸出從高切換到低。在替代的示例中，比較器模塊130的低輸出可以是低于高輸出的電壓的非零電壓。在一個(gè)示例中，比較器模塊130中的差分比較器是開路集電極輸出差分比較器。
[0020]差分比較器模塊130的輸出132被提供給切換模塊140并且被提供給微處理器輸出134。微處理器輸出134將差分比較器模塊130的輸出提供給控制器50中的微處理器，諸如圖1中圖示的控制器50，從而允許控制器50在控制操作中利用感測(cè)的速度。
[0021]切換模塊140接收比較器模塊的輸出132作為切換控制信號(hào)。切換模塊140包括被連接到電壓電源(未圖示)的輸入142。在圖示的示例中，被提供給切換模塊140的輸出132使得切換模塊140在差分比較器模塊130的輸出為高時(shí)接通。在替代的示例中，切換模塊140可以被電流反射鏡(current mirror)電路替代并以功能上類似的方式操作。
[0022]可適應(yīng)磁滯模塊150包括磁滯電路，所述磁滯電路在感測(cè)的速度低于速度閾值時(shí)(當(dāng)比較器輸出為低時(shí))向比較器模塊130提供第一較高磁滯水平。可適應(yīng)磁滯模塊150然后在感測(cè)的速度超過預(yù)定閾值時(shí)(當(dāng)比較器輸出為高時(shí))切換到較低磁滯水平?；诳蛇m應(yīng)磁滯模塊150內(nèi)的諸如電阻器和電容器之類的部件的物理性質(zhì)(quali