專(zhuān)利名稱(chēng)：高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的位置和轉(zhuǎn)速傳感器電路，具體地說(shuō)，涉及一
種高可靠性檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的位置和轉(zhuǎn)速的傳感器的實(shí)現(xiàn)電路。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作為一種優(yōu)良的調(diào)速系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、航空航 天、家用電器、電動(dòng)車(chē)等眾多領(lǐng)域中。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、高效率、調(diào)速性能優(yōu)良等特 點(diǎn)。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)工作時(shí)必需依賴(lài)于電機(jī)傳感器來(lái)檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速變化。目前通 常使用光電式電機(jī)傳感器在應(yīng)用于礦山機(jī)械、機(jī)床加工等一些高粉塵油污等惡劣環(huán)境狀況 時(shí)，經(jīng)常會(huì)被污染堵塞或失效老化以致影響電機(jī)控制和使用。因此解決開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感 器在高粉塵、高油污、有腐蝕和潮濕等惡劣環(huán)境狀況的失效老化問(wèn)題，將極大地拓展開(kāi)關(guān)磁 阻的應(yīng)用范圍，有力地提高開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而設(shè)計(jì)的一種高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器， 目的在于提高開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在高粉塵、高油污、腐蝕、潮濕等惡劣環(huán)境中應(yīng)用的可靠性。在 實(shí)用新型專(zhuān)利《高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器》中介紹了一種基于磁性碼盤(pán)和霍爾器件的 高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，本專(zhuān)利就是在此基礎(chǔ)上將傳感器的實(shí)現(xiàn)電路做 進(jìn)一步的闡述。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 —種高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路，電路包括輸入電源濾波和保護(hù)電
路，霍爾元件，放大整形電路，位置指示電路和信號(hào)輸出及保護(hù)電路五個(gè)部分，其中電源經(jīng)
輸入電源濾波和保護(hù)電路后給霍爾元件，霍爾元件檢測(cè)當(dāng)前開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)所轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)
速、轉(zhuǎn)向的變化，輸出相應(yīng)信號(hào)；信號(hào)經(jīng)放大和整形電路放大整形后給位置指示電路和信號(hào)
輸出及保護(hù)電路；信號(hào)輸出及保護(hù)電路可提高輸出信號(hào)質(zhì)量，防止干擾和錯(cuò)接及短路。 所述高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路的電源濾波和保護(hù)電路構(gòu)成外部
供電電源經(jīng)輸入保護(hù)和濾波電路，分別為霍爾器件提供電源。輸入保護(hù)電路由過(guò)流保護(hù)和
極性錯(cuò)誤保護(hù)器件構(gòu)成；濾波電路可由電容電感等濾波器件構(gòu)成。電源輸入保護(hù)電路能夠
保護(hù)由于外部線路短路和錯(cuò)接造成的內(nèi)部電路的損壞和提高電路的抗干擾能力。 所述高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路其位置指示電路構(gòu)成使用霍爾等
敏感器件檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向的變化；檢測(cè)信號(hào)通過(guò)發(fā)光器件構(gòu)成的
指示電路指示出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置及其變化信息，同時(shí)指示電路也可以間接反映出霍爾元件的
故障信息。 所述高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路的霍爾元件，放大整形電路及輸出 保護(hù)電路構(gòu)成檢測(cè)電路將位置信息同時(shí)輸出給指示電路和放大和整形電路，再經(jīng)輸出保 護(hù)電路到接受電路。放大和整形電路可以采用晶體管也可以使用集成運(yùn)放等其它類(lèi)似器件
3構(gòu)成；輸出保護(hù)電路由短路保護(hù)器件和單向處理器件構(gòu)成。輸出保護(hù)電路保護(hù)了由于外部 線路錯(cuò)接及短路造成的內(nèi)部電路的損壞，提高輸出信號(hào)質(zhì)量，防止外部干擾。
傳感器實(shí)現(xiàn)電路五個(gè)部分的功能分別是1、電源輸入濾波及保護(hù)電路功能是提高 供電質(zhì)量，防止因外部接線錯(cuò)誤和線路短路造成對(duì)傳感器的損壞。2、霍爾元件功能是檢測(cè) 當(dāng)前開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向變化。輸出位置信號(hào)。3、放大和整形電路功能是提 高檢測(cè)信號(hào)的質(zhì)量，防止干擾信號(hào)。4、位置指示電路功能是指示出當(dāng)前開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子 位置、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向變化，同時(shí)也可以間接反映出霍爾元件的故障。5、信號(hào)輸出及保護(hù)電路功 能是提高輸出信號(hào)質(zhì)量，防止干擾和錯(cuò)接及短路。五部分相互協(xié)作完成了電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和 轉(zhuǎn)速變化的檢測(cè)，信號(hào)傳輸，短路保護(hù)，抗電磁干擾等功能。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器實(shí)現(xiàn)電路應(yīng)用于高可 靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器中具有可靠性高，位置檢測(cè)精度高，電路簡(jiǎn)單等特性。配合實(shí)用新 型專(zhuān)利《高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器》中結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)特征，可使開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在十分惡劣的 環(huán)境下工作，拓展開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用范圍，使關(guān)磁阻電機(jī)能適應(yīng)于高粉塵、高油污和潮濕 腐蝕性環(huán)境的工礦下。


圖1為本發(fā)明高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路的功能框圖。
圖2為本發(fā)明應(yīng)用三相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的實(shí)現(xiàn)電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖1功能框圖和圖2—個(gè)三相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步 說(shuō)明。 如圖2所示，是一種應(yīng)用于三相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的 實(shí)現(xiàn)電路包括輸入電源濾波及保護(hù)電路，霍爾元件，放大和整形電路，位置指示電路和信號(hào) 輸出及保護(hù)電路五個(gè)部分。 傳感器輸入電源濾波及保護(hù)電路能夠保護(hù)由于外部線路短路和錯(cuò)接造成的內(nèi)部 電路的損壞和提高電路的抗干擾能力。本例的實(shí)施是由PTC器件VI構(gòu)成短路保護(hù)，由二極 管Dl構(gòu)成輸入極性保護(hù)電路，由電容Cl、 C2組成濾波電路。 傳感器位置指示電路在霍爾器件檢測(cè)當(dāng)前開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)定子位置和轉(zhuǎn)速變化后， 相應(yīng)的傳感器位置指示電路就能指示出傳感器檢測(cè)的位置變化信息。同時(shí)指示電路也可以 間接反映出霍爾元件的故障信息。本例的實(shí)施是由電阻R11和發(fā)光二極管DY1，電阻R12和 發(fā)光二極管DY2，電阻R13和發(fā)光二極管DY3分別構(gòu)成指示電路。 傳感器檢測(cè)電路，將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和速度信息檢測(cè)輸出給指示電路和放大和整形 電路。放大和整形電路的功能是提高檢測(cè)信號(hào)的質(zhì)量，防止干擾信號(hào)。本實(shí)施例使用三個(gè)霍 爾器件HR1 、 HR2和HR3來(lái)檢測(cè)電機(jī)位置和速度信號(hào)，用集成電路Ul構(gòu)成放大和整形電路。
傳感器輸出保護(hù)電路保護(hù)了由于外部線路錯(cuò)接及短路造成的內(nèi)部電路的損壞，提 高輸出信號(hào)質(zhì)量，防止外部干擾。本例的實(shí)施電路由PTC器件V3、V4、V5構(gòu)成外部短路，由 二極管D2、 D3和D4構(gòu)成錯(cuò)接保護(hù)。 五部分相互協(xié)作完成了電機(jī)位置的檢測(cè)，信號(hào)傳輸，短路保護(hù)，抗電磁干擾等功
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其連接關(guān)系是電源由外部輸入經(jīng)二極管Dl、 PTC過(guò)流保護(hù)和濾波電容Cl、 C2后， 分別為霍爾器件HR1、 HR2和HR3供電，霍爾器件檢測(cè)當(dāng)前開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和電機(jī)速 度變化；由電阻Rl 1和發(fā)光二極管DY1 ，電阻R12和發(fā)光二極管DY2，電阻R13和發(fā)光二極管 DY3分別構(gòu)成霍爾器件HRl 、HR2和HR3的指示電路；同時(shí)位置信息輸出給集成電路Ul ，經(jīng)集 成電路Ul放大和整形后，再經(jīng)PTC器件V3、 V4、 V5構(gòu)成的外部短路保護(hù)電路和二極管D2、 D3和D4構(gòu)成的單向輸出電路到接受電路。 本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下得出的其他任何與 本發(fā)明相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于電路包括電源輸入濾波和保護(hù)電路，霍爾元件，放大整形電路，位置指示電路，信號(hào)輸出及保護(hù)電路五個(gè)部分，其中電源經(jīng)電源輸入濾波和保護(hù)電路后給霍爾元件；霍爾元件檢測(cè)當(dāng)前開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向的變化，輸出位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向信號(hào)；信號(hào)經(jīng)放大和整形電路放大整形后給位置指示電路和信號(hào)輸出及保護(hù)電路；信號(hào)輸出及保護(hù)電路可提高輸出信號(hào)質(zhì)量，防止干擾和錯(cuò)接及短路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于外 部供電電源經(jīng)輸入保護(hù)和濾波電路，分別為霍爾器件提供電源；輸入保護(hù)電路由過(guò)流保護(hù) 和極性錯(cuò)誤保護(hù)器件構(gòu)成；濾波電路可由電容電感等濾波器件構(gòu)成；電源輸入保護(hù)電路能 夠保護(hù)由于外部線路短路和錯(cuò)接造成的內(nèi)部電路的損壞和提高電路的抗干擾能力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于使 用霍爾等敏感器件檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向變化；檢測(cè)信號(hào)通過(guò)發(fā)光器件或其它顯示元件構(gòu)成的指示電路指示出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置及其變化信息，同時(shí)指示電路也可 以間接反映出霍爾元件的故障信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于檢 測(cè)電路將位置信息同時(shí)輸出給指示電路和放大和整形電路，再經(jīng)輸出保護(hù)電路到接受電 路；放大和整形電路可以采用晶體管也可以使用集成運(yùn)放等其它類(lèi)似器件構(gòu)成；輸出保護(hù) 電路由短路保護(hù)器件和單向處理器件構(gòu)成；輸出保護(hù)電路保護(hù)了由于外部線路錯(cuò)接及短路 造成的內(nèi)部電路的損壞，提高輸出信號(hào)質(zhì)量，防止外部干擾。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高可靠性開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳感器的實(shí)現(xiàn)電路，包括電源輸入濾波及保護(hù)電路，霍爾元件，放大和整形電路，位置指示電路，信號(hào)輸出及保護(hù)電路五部分；其功能是電源輸入濾波及保護(hù)電路可提高供電質(zhì)量，防止因外部接線錯(cuò)誤和線路短路造成傳感器的損壞；霍爾元件檢測(cè)當(dāng)前開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向的變化，輸出位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向信號(hào)；放大和整形電路能提高檢測(cè)信號(hào)質(zhì)量，防止干擾信號(hào)；位置指示電路指示出當(dāng)前開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向的變化，同時(shí)也可以間接反映出霍爾元件的故障；信號(hào)輸出及保護(hù)電路則提高輸出信號(hào)質(zhì)量，防止干擾和錯(cuò)接及短路。五部分相互協(xié)作完成了電機(jī)位置、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向的檢測(cè)，信號(hào)傳輸，短路保護(hù)，抗電磁干擾等功能。
文檔編號(hào)H02P6/16GK101771377SQ20081024663
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者劉文田, 裘錦灼, 閆志平, 高超 申請(qǐng)人:北京中紡銳力機(jī)電有限公司