一種用於扭矩傳感器的數字量測試的index信號調理電路的製作方法

2023-05-12 00:41:11

一種用於扭矩傳感器的數字量測試的index信號調理電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及扭矩傳感器【技術領域】，具體地說是一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路。一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，包括穩壓二極體、電阻、電容、放大器。同現有技術相比，設計INDEX信號調理電路，實現了對對扭矩傳感器的數字量信號的採集和處理，並基於SAE7126的SPC協議，對數位訊號進行解碼，電路體積小，便於安放，由於替代了傳統的模擬信號式的扭矩傳感器，因此EMC效果更好，信號穩定性高，不易受到周圍電磁環境的影響，相對於傳統的模擬式扭矩傳感器，不需要對信號進行AD轉換處理，從而消除了採樣誤差，提高了採樣精度。
【專利說明】—種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及扭矩傳感器【技術領域】，具體地說是一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路。

【背景技術】
[0002]汽車的EPS (Electric Power Steering)轉向裝置是一種先進的汽車助力轉向系統。它包括了電源，驅動單元，轉向管柱，中間軸和機械轉向器五個部分。ECU根據扭矩傳感器和轉角傳感器的信號，並結合車速等信號，從而確定轉向助力的大小和方向，並驅動電機輔助轉向操作。國內的諸多EPS產品中，採用輸出模擬信號的扭矩傳感器，這種信號穩定性不高，容易受到周圍電磁環境的幹擾，嚴重時影響助力手感。


【發明內容】

[0003]本實用新型為克服現有技術的不足，採用數字式扭矩傳感器，利用INDEX信號調理電路，使得對扭矩傳感器的數字量信號採樣精度高，穩定性高。
[0004]為實現上述目的，設計一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，包括穩壓二極體、電阻、電容、放大器，放大器的反向輸入端分別連接電阻一及電阻二的一端，電阻一的另一端連接+5V電源，電阻二的另一端接地；放大器的同向輸入端連接電阻三的一端，電阻三的另一端分別連接電容一、電阻四的一端、瞬態抑制二極體的陰極，電容一及電阻四的另一端接地，瞬態抑制二極體的陽極接地；放大器的輸出端連接電阻五的一端，電阻五的另一端連接+5V電源；放大器的正電源端連接+5V電源，放大器的負電源端接地。
[0005]所述的放大器的型號為MCP6002。
[0006]所述的電阻三的另一端連接扭矩傳感器的中位信號端。
[0007]所述的放大器的輸出端連接MCU的第一 1埠。
[0008]所述的扭矩傳感器的型號為TLE4998C的扭矩傳感器。
[0009]所述的MCU的型號為μ 70F3506的微控制器MCU。
[0010]所述的電阻一及電阻二為100ΚΩ。
[0011]所述的電阻三及電阻五為1K Ω。
[0012]所述的電阻四為150ΚΩ。
[0013]所述的電容一為103pf。
[0014]本實用新型同現有技術相比，設計INDEX信號調理電路，實現了對對扭矩傳感器的數字量信號的採集和處理，並基於SAE7126的SPC協議，對數位訊號進行解碼，電路體積小，便於安放，由於替代了傳統的模擬信號式的扭矩傳感器，因此EMC效果更好，信號穩定性高，不易受到周圍電磁環境的影響，相對於傳統的模擬式扭矩傳感器，不需要對信號進行AD轉換處理，從而消除了採樣誤差，提高了採樣精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型電路原理圖。

【具體實施方式】
[0016]下面根據附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0017]如圖1所示，INDEX信號調理電路包括穩壓二極體、電阻、電容、放大器，放大器Ul的反向輸入端分別連接電阻一 Rl及電阻二 R2的一端，電阻一 Rl的另一端連接+5V電源，電阻二 R2的另一端接地；放大器Ul的同向輸入端連接電阻三R3的一端，電阻三R3的另一端分別連接電容一 Cl、電阻四R4的一端、瞬態抑制二極體Dl的陰極，電容一 Cl及電阻四R4的另一端接地，瞬態抑制二極體Dl的陽極接地；放大器Ul的輸出端連接電阻五R5的一端，電阻五R5的另一端連接+5V電源；放大器Ul的正電源端連接+5V電源，放大器Ul的負電源端接地。
[0018]放大器Ul的型號為MCP6002。
[0019]電阻三R3的另一端連接扭矩傳感器的中位信號端，用來確定方向盤的中間位置。
[0020]放大器Ul的輸出端連接MCU的第一 1埠，MC_INDEX是放大器Ul的MCP6002發出的，發送給MCU。
[0021]扭矩傳感器的型號為TLE4998C的扭矩傳感器。
[0022]MCU的型號為μ 70F3506的微控制器MCU。
[0023]電阻一 Rl及電阻二 R2為100Κ Ω。
[0024]電阻三R3及電阻五R5為1K Ω。
[0025]電阻四R4 為 150Κ Ω。
[0026]電容一Cl 為 103pf。
[0027]由於扭矩傳感器內部的晶片輸出的INDEX信號是電流信號，因此需要將其調理為電壓信號，以便MCU識別。信號調理電路中選用了美國微芯科技公司生產的運算放大器，型號為MCP6002。INDEX電流信號經電阻四R4之後，轉換為電壓信號，調理電路採用單限比較電路，INDEX信號輸入端使用了瞬態抑制二極體Dl做過壓防護。運放的反相輸入端的電壓值用來做參考電壓，INDEX信號同反相輸入端的參考電位做比較，如果同相端輸入電壓高於參考電壓，輸出端輸出高電平，如果同相端輸入電壓小於參考電壓，輸出端輸出低電平。
【權利要求】
1.一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，包括穩壓二極體、電阻、電容、放大器，放大器(Ul)的反向輸入端分別連接電阻一(Rl)及電阻二(R2)的一端，電阻一(Rl)的另一端連接+5V電源，電阻二(R2)的另一端接地；放大器(Ul)的同向輸入端連接電阻三(R3)的一端，電阻三(R3)的另一端分別連接電容一(Cl)、電阻四(R4)的一端、瞬態抑制二極體(Dl)的陰極，電容一(Cl)及電阻四(R4)的另一端接地，瞬態抑制二極體(Dl)的陽極接地；放大器(Ul)的輸出端連接電阻五(R5)的一端，電阻五(R5)的另一端連接+5V電源；放大器(Ul)的正電源端連接+5V電源，放大器(Ul)的負電源端接地。
2.根據權利要求1所述的一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，其特徵在於:所述的放大器(Ul)的型號為MCP6002。
3.根據權利要求1所述的一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，其特徵在於:所述的電阻三(R3)的另一端連接扭矩傳感器的中位信號端。
4.根據權利要求1所述的一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，其特徵在於:所述的放大器(Ul)的輸出端連接MCU的第一 1埠。
5.根據權利要求3所述的一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，其特徵在於:所述的扭矩傳感器的型號為TLE4998C的扭矩傳感器。
6.根據權利要求4所述的一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，其特徵在於:所述的MCU的型號為μ 70F3506的微控制器MCU。
7.根據權利要求4所述的一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，其特徵在於:所述的電阻一(Rl)及電阻二(R2)為100ΚΩ。
8.根據權利要求4所述的一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，其特徵在於:所述的電阻三(R3)及電阻五(R5)為1K Ω。
9.根據權利要求4所述的一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，其特徵在於:所述的電阻四(R4)為150ΚΩ。
10.根據權利要求4所述的一種用於扭矩傳感器的數字量測試的INDEX信號調理電路，其特徵在於:所述的電容一(Cl)為103pf。
【文檔編號】G01L3/00GK204241140SQ201420677679
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】姚雪峰, 陸勁鋒, 朱孝松 申請人:上海採埃孚轉向系統有限公司