一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置的製作方法

2023-05-06 01:07:46 1

專利名稱：一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁場感應控制裝置，尤其涉及一種可感應雙邊磁場感應精確控制
裝置。
背景技術：
近幾年來，以磁感應器為主體的磁感應切換電路已經被廣泛運用在位置感測或轉 動感測等方面。舉例來說，在摺疊式手機的上蓋(或下蓋)內，就設置有磁感應切換電路以 檢測上下蓋間的距離，並以所感測到的結果做為電源控制的依據。 請參閱圖1 ，其為現有技術所使用的磁感應切換電路，磁感應切換電路包括霍爾元
件10、放大器60、磁滯比較器30以及晶體開關，此種磁感應切換電路的操作首先是以霍爾
元件IO根據通過的磁通量而決定其兩端所輸出的電位差，而由霍爾元件10的兩端所輸出
的電位差在經過放大器60的放大之後，更進一步經由磁滯比較器30判斷經放大後的電位
差是否大於某一默認值，並依據判斷所得的結果來控制電晶體是否導通。 然而，此種磁應切換電路在設計的初就僅能針對某一固定極性的磁場變化產生反
應，所以對於系統設計廠商而言，在運用時就必須選擇特定極性的磁場，否則組裝完後的系
統將無法正常的運作。 因此，還有另一種磁感應切換電路，請參閱圖2，圖中所示的磁感應切換電路，可對 於不同極性的磁場變化產生反應，但對應其所需要的電路零件較多，使得生產及製造成本 提高，且其成品所佔的空間較大；因此，其仍有改良的必要性。 因此，如何將上述缺點加以摒除，並提供一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置， 使得電路零件較為精簡，以降低生產成本，即為本案發明人所欲解決的技術困難點之所在。

發明內容
本發明的主要目的在於提供一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其可對於不 同極性的磁場變化產生反應，且其電路零件較為精簡，可降低生產成本。 為了達到上述目的，本發明提供了 一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其包 括 兩個霍爾元件、一放大與取樣電路和一磁滯比較器，其中， 所述霍爾元件連接於所述放大與取樣電路，兩所述霍爾元件分別感應不同磁極的 磁性物質，所述磁性物質與所述霍爾元件間產生位移偏差量，使所述霍爾元件產生一電位 信號給予所述放大與取樣電路； 所述放大與取樣電路， 一端連接所述霍爾元件， 一端連接所述磁滯比較器；所述放 大與取樣電路用於將所述電位信號補償放大，並將經補償放大的電位信號輸出於所述磁滯 比較器，而令所述磁滯比較器產生觸發信號； 所述磁滯比較器，其輸入端連接所述放大與取樣電路，其輸出端連接數字式低頻 濾波與栓鎖控制電路，通過所述數字式低頻濾波與所述栓鎖控制電路連接反相輸出電路。
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本發明還提供了一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其包括
兩個霍爾元件、一邏輯控制電路和兩個磁滯比較器，其中， 所述霍爾元件連接一差動放大器，再連接於所述邏輯控制電路；且所述霍爾元件 設有兩個，分別感應N極或S極等兩不同磁極的磁性物質，所述磁性物質與所述霍爾元件間 產生位移偏差量，使所述霍爾元件產生一電位信號，經過所述差動放大器放大電位信號給 予所述邏輯控制電路； 所述邏輯控制電路輸入端連接所述差動放大器，所述邏輯控制電路輸出端連接兩 個磁滯比較器；所述邏輯控制電路用於對所述電位信號進行補償，並將補償後的電位信號 輸出於所述磁滯比較器，而令所述磁滯比較器產生觸發信號； 所述兩個磁滯比較器，分別對應於所述所述兩個霍爾元件所感應的磁場狀態，所 述磁滯比較器輸入端連接所述邏輯控制電路，所述磁滯比較器的輸出端連接數字式低頻濾 波與栓鎖控制電路，通過所述數字式低頻濾波與所述栓鎖控制電路連接反相輸出電路。
與現有技術相比，本發明所述的可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其利用所述 霍爾元件感應磁場的變化，經過放大與取樣電路將信號處理補償放大，進而讓磁滯比較器 產生觸發信號，而所述磁滯比較器連接一數字式低頻濾波與栓鎖控制電路，再由數字式低 頻濾波與栓鎖控制電路連接反相輸出電路；其中所述磁滯比較器產生的觸發信號經過數字 式低頻濾波與栓鎖控制電路，令反相輸出電路維持導通，同時通過數字式低頻濾波與栓鎖 控制電路提供將含有雜訊的信號，經過濾波使輸出信號穩定，而達到信號精確的輸出。


圖1是現有磁感應切換電路圖； 圖2是現有另一種磁感應切換電路圖； 圖3是本發明的電路方塊示意圖； 圖4是本發明的放大與取樣電路的線路圖； 圖5是本發明的另一實施電路方塊示意圖； 圖6是本發明的數字式低頻濾波與栓鎖控制電路工作示意圖；
圖7是本發明的動作狀態圖。 附圖標記說明可感應雙邊磁場感應精確控制裝置-1 ;霍爾元件_10 ;放大與取 樣電路-20 ;差動放大器-201 ;取樣保持與史密特遲滯電路-202 ;比較器_203 ;磁滯比較
器-30 ;數字式低頻濾波與栓鎖控制電路-40 ;反相輸出電路-50 ;邏輯控制電路-200 ;放大 器_60。
具體實施例方式
為使貴審查員方便簡捷了解本發明的特徵內容與優點及其所達成的功效能夠更 為顯現，再將本發明為達成其發明目的的整體構造上設計，配合附圖，作進一步詳細說明如 下，本發明提供了 一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其實施時 請參閱圖3，本發明的電路方塊示意圖，一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置 l，其包括 兩個霍爾元件10，所述霍爾元件10連接於放大與取樣電路20，且所述霍爾元件設有兩個，分別感應N極或S極等兩不同磁極的磁性物質，所述磁性物質與霍爾元件10間產
生位移偏差量，使霍爾元件10產生一電位信號給予放大與取樣電路20 ; —放大與取樣電路20，其一端連接霍爾元件IO，其另一端連接磁滯比較器30 ;所
述放大與取樣電路20用於對所述電位信號進行補償放大，並將補償放大的電位信號輸出
於磁滯比較器30，而令磁滯比較器30產生觸發信號； —磁滯比較器30，所述磁滯比較器30輸入端連接放大與取樣電路20，所述磁滯比 較器30輸出端連接數字式低頻濾波與栓鎖控制電路40，通過數字式低頻濾波與栓鎖控制 電路40連接反相輸出電路50 ;其中，所述磁滯比較器30產生的觸發信號經過數字式低頻 濾波與栓鎖控制電路40，令反相輸出電路50維持導通，同時通過數字式低頻濾波與栓鎖控 制電路40提供將含有雜訊的信號，經過濾波使輸出信號穩定，而達到信號精確的輸出。
請參閱圖4所示，其為本發明的放大與取樣電路的線路圖，所述放大與取樣電路 20包含兩個差動放大器201、取樣保持與史密特遲滯電路202和比較器203，其中兩個差 動放大器201的正相輸入端耦接霍爾感應器10的輸出，經由差動放大器201的輸出端連接 於取樣保持與史密特遲滯電路202，最後耦接一比較器203，以組成放大與取樣電路20。
請參閱圖5，本發明的另一實施電路方塊示意圖，本發明的另一實施結構，在於提 供一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置l，其包括 兩個霍爾元件IO，所述霍爾元件10連接一差動放大器201再連接於邏輯控制電 路200，且所述霍爾元件10設有兩個，分別感應N極或S極等兩不同磁極的磁性物質，所述 磁性物質與霍爾元件間產生位移偏差量，使霍爾元件10產生一電位信號，經過差動放大器 201放大電位信號給予邏輯控制電路200 ; —邏輯控制電路200，邏輯控制電路200輸入端連接差動放大器201，其輸出端連 接兩個磁滯比較器30 ;邏輯控制電路200用於對所述電位信號進行補償，並將補償後的電 位信號輸出於磁滯比較器30，而令磁滯比較器30產生觸發信號； 兩個磁滯比較器30，分別對應於所述兩個霍爾元件10所感應的磁場狀態，所述磁 滯比較器30輸入端連接邏輯控制電路200 ，所述磁滯比較器30輸出端連接數字式低頻濾波 與栓鎖控制電路40，通過數字式低頻濾波與栓鎖控制電路40連接反相輸出電路50 ;其中， 所述磁滯比較器30產生的觸發信號經過數字式低頻濾波與栓鎖控制電路40，令反相輸出 電路50維持導通，同時通過數字式低頻濾波與栓鎖控制電路40提供將含有雜訊的信號，經 過濾波使輸出信號穩定，而達到信號精確的輸出。 請參閱圖6，所述數字式低頻濾波與栓鎖控制電路40，在於提供將含有雜訊的信 號，經過濾波使輸出信號穩定，而達到信號精確的輸出。 請參閱圖7，本發明的動作狀態圖，所述圖所示為可感應雙邊磁場感應精確控制裝 置1的動作狀態，配合圖示可了解，可感應雙邊磁場感應精確控制裝置1的感應磁極的工作 範圍，包含N極及S極的磁場感應，可對於不同極性的磁場變化產生反應，對應磁極的變化 量以達到開啟或關閉的狀態結果。 但以上所述僅為本發明的一較佳可行實施例，非因此即拘限本發明的專利範圍， 因此舉凡運用本發明說明書及附圖內容所為的等效結構，直接或間接運用於其它相關技術 領域，均同理皆理應包含於本發明的精神範疇的範圍內。
本發明的優點
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1.本發明可對於不同極性的磁場變化產生反應，且空間較小，方便廠商生產應用。
2.具有產業利用性，本發明以較精簡的電路設計，使得生產及製造成本降低。
綜上所述，本發明在突破現有的技術結構下，確實已達到所欲增進的功效，且也非 本領域普通技術人員所易於思及；再者，本發明申請前未曾公開，其所具的進步性、實用性， 顯已符合發明專利的申請要件，依法提出發明申請。
權利要求
一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其特徵在於，其包括兩個霍爾元件、一放大與取樣電路和一磁滯比較器，其中，所述霍爾元件連接於所述放大與取樣電路，兩所述霍爾元件分別感應不同磁極的磁性物質，所述磁性物質與所述霍爾元件間產生位移偏差量，使所述霍爾元件產生一電位信號給予所述放大與取樣電路；所述放大與取樣電路，一端連接所述霍爾元件，一端連接所述磁滯比較器；所述放大與取樣電路用於將所述電位信號補償放大，並將經補償放大的電位信號輸出於所述磁滯比較器，而令所述磁滯比較器產生觸發信號；所述磁滯比較器，其輸入端連接所述放大與取樣電路，其輸出端連接數字式低頻濾波與栓鎖控制電路，通過所述數字式低頻濾波與所述栓鎖控制電路連接反相輸出電路。
2. 如權利要求1所述的可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其特徵在於，所述磁滯比 較器產生的觸發信號經過所述數字式低頻濾波與所述栓鎖控制電路，令所述反相輸出電路 維持導通，同時通過所述數字式低頻濾波與所述栓鎖控制電路將含有雜訊的信號，經過濾 波使輸出信號穩定，而達到信號精確的輸出。
3. 如權利要求1所述的可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其特徵在於，所述放大與 取樣電路包含兩個差動放大器的正相輸入端耦接霍爾感應器的輸出，經由所述差動放大 器的輸出端連接於取樣保持與史密特遲滯電路，最後耦接一比較器，以組成放大與取樣電 路。
4. 一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其特徵在於，其包括兩個霍爾元件、一邏輯 控制電路和兩個磁滯比較器，其中，所述霍爾元件連接一差動放大器再連接於所述邏輯控制電路，且兩所述霍爾元件分別 感應不同磁極的磁性物質，所述磁性物質與所述霍爾元件間產生位移偏差量，使所述霍爾 元件產生一電位信號，經過所述差動放大器放大電位信號給予所述邏輯控制電路；所述邏輯控制電路，其輸入端連接所述差動放大器，其輸出端連接所述兩個磁滯比較 器；所述邏輯控制電路用於對電位信號進行補償，並將補償後的電位信號輸出於所述磁滯 比較器，而令所述磁滯比較器產生觸發信號；兩個磁滯比較器，分別對應於所述兩個霍爾元件所感應的磁場狀態，所述磁滯比較器 輸入端連接所述邏輯控制電路，所述磁滯比較器輸出端連接數字式低頻濾波與栓鎖控制電 路，通過所述數字式低頻濾波與所述栓鎖控制電路連接反相輸出電路。
5. 如權利要求4所述的可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其特徵在於，所述磁滯比 較器產生的觸發信號經過所述數字式低頻濾波與所述栓鎖控制電路，令所述反相輸出電路 維持導通，同時通過所述數字式低頻濾波與所述栓鎖控制電路提供將含有雜訊的信號，經 過濾波使輸出信號穩定，而達到信號精確的輸出。
全文摘要
本發明提供了一種可感應雙邊磁場感應精確控制裝置，其利用所述霍爾元件感應磁場的變化，經過放大與取樣電路將信號處理補償放大，進而讓磁滯比較器產生觸發信號，而所述磁滯比較器連接一數字式低頻濾波與栓鎖控制電路，再由數字式低頻濾波與栓鎖控制電路連接反相輸出電路；其中所述磁滯比較器產生的觸發信號經過數字式低頻濾波與栓鎖控制電路，令反相輸出電路維持導通，同時通過數字式低頻濾波與栓鎖控制電路提供將含有雜訊的信號，經過濾波使輸出信號穩定，而達到信號精確的輸出。
文檔編號H03K17/95GK101777901SQ20091000192
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月14日 優先權日2009年1月14日
發明者李明輝, 紀全鴻, 黃照昌 申請人:易亨電子股份有限公司