专利名称：电磁感应式车速传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车速传感器，特别涉及一种应用电磁线圈的感应式 车速传感装置。
技术背景目前，市场上的车速传感器大致分为两种第一种是接触式传感器，其 缺点是必须靠传动轴连接，易造成传感部分的机械磨损；另一种是感应式传 感器，其缺点是必须与变速箱齿轮保持比较近的距离， 一般只有lmm左右， 距离过近易被变速箱齿轮打坏，距离过远则不能准确监测到变速箱齿轮的信 号，给安装和调试带来了困难。实用新型内容本实用新型为解决现有接触式传感器存在的易造成传感部分的机械磨 损，以及传统感应式传感器存在的不易安装和调试的问题，提供一种电磁感 应式车速传感器。本实用新型包含计量仪器l、电磁线圈2、信号放大模块3 和金属壳体4，信号放大模块3设置在金属壳体4右侧端口内，信号放大模块 3的第一信号输出端与计量仪器1的第一信号输入端连接，信号放大模块3的 第二信号输出端与计量仪器1的第二信号输入端连接，信号放大模块3的正 极电源端与电源正VCC端连接，信号放大模块3的负极电源端接地，电磁线 圈2设置在金属壳体4左侧端口内，电磁线圈2的磁芯的一轴向端面与金属 壳体4的左侧端面口齐平，电磁线圈2的第一端与信号放大模块3的第一输 入端连接，电磁线圈2的第二端与信号放大模块3的第二输入端连接。本实用新型的有益效果是本实用新型的感应距离可以达到2mm以上， 不但能够避免传感器的机械磨损，而且能够准确采集信号，对速度的监测更 加精确，另外本实用新型的安装和调试也更加方便。
图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是本实用新型的计量仪器1、 电磁线圈2和信号放大模块3的电路结构示意图，图3是具体实施方式
三和具体实施方式
四的电路结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一参见图l、图2,本实施方式由计量仪器l、电磁线圈 2、信号放大模块3和金属壳体4组成，信号放大模块3设置在金属壳体4右 侧端口内，信号放大模块3的第一信号输出端与计量仪器1的第一信号输入 端连接，信号放大模块3的第二信号输出端与计量仪器1的第二信号输入端 连接，信号放大模块3的正极电源端与电源正VCC端连接，信号放大模块3 的负极电源端接地，电磁线圈2设置在金属壳体4左侧端口内，电磁线圈2 的磁芯的一轴向端面与金属壳体4的左侧端面口齐平，电磁线圈2的第一端 与信号放大模块3的第一输入端连接，电磁线圈2的第二端与信号放大模块3 的第二输入端连接。工作原理变速箱齿轮的转动频率可以通过公式换算成车速，公式为 车速气变速箱齿轮的转动频率X3600)/(速比X8)，其中速比为常量，所以只需 检测变速箱上齿的转动频率再经过车速公式计算就得到了当前的车速。当变 速箱齿轮切割电磁线圈2的磁力线时产生微弱的感应电动势，其波形为正弦 波，正弦波的幅值与电磁线圈2的匝数成正比，所述电磁线圈2的匝数可以 取5000-10000匝，此正弦波经信号放大模块3差分放大后产生同频率的方波， 作为第I路输出，然后此信号再通过信号放大模块3翻转，作为第II路输出， 任意一路输出信号接到计量仪器1的信号输入端，均可测得变速箱齿轮的转 动频率，再经过车速公式计算就得到当前的车速。
具体实施方式
二参见图2，本实施方式与具体实施方式
一的不同点在于 所述信号放大模块3包含第一运算放大器Ul、第二运算放大器U2、第一分 压电阻R1、第一限流电阻R2、放大倍数电阻R3、第二限流电阻R4、第二分 压电阻R5、第一滤波电容C1和第二滤波电容C2，第一分压电阻R1的第一 端、第一运算放大器U1的正极电源端和第二运算放大器U2的正极电源端都 与电源正VCC端连接，电磁线圈2的第一端、第一限流电阻R2的第一端和 第二运算放大器U2的正向输入端都与第一分压电阻Rl的第二端连接，第一 限流电阻R2的第二端与第一运算放大器U1的正向输入端连接，第一运算放 大器Ul和第二运算放大器U2的负极电源端都接地，电磁线圈2的第二端与第二限流电阻R4的第一端连接，第二限流电阻R4的第二端与第一运算放大 器U1的反向输入端连接，第二运算放大器U2的反向输入端和计量仪器1的 第一信号输入端都与第一运算放大器U1的输出端连接，计量仪器1的第二信 号输入端与第二运算放大器U2的输出端连接，放大倍数电阻R3并联在第一 运算放大器U1的正向输入端和输出端之间，第一滤波电容C1并联在第一运 算放大器U1的正向输入端和反向输入端之间，第二滤波电容C2和第二分压 电阻R5都并联在第二运算放大器U2的正向输入端和电源地之间。滤波电容 可消除电感效应引起的自激振荡，限流电阻可使电源正VCC端的电流不超出 额定的安全范围，并防止电路中的电流过大损坏元器件，运算放大器的型号 为LM2904或LM158。当电磁线圈2的两端产生电位差时，第一运算放大器 Ul的输出端不能立即输出高电平，这就造成了计量仪器1监测到的数值要比 实时数值有一定的滞后期，将放大倍数电阻R3并联在第一运算放大器U1的 正向输入端和输出端之间后，计量仪器1的监测值与实时值的时间差就与放 大倍数电阻R3的阻值呈反比，而如果放大倍数电阻R3的阻值太大，虽然能 够提高灵敏度，但是会导致电路容易被电磁波干扰，所述放大倍数电阻R3的 阻值可以取100~600kn。其它组成和连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三参见图3，本实施方式在具体实施方式
二的基础上增加 了第三限流电阻R6和第一NPN型三极管Q1，第三限流电阻R6的第一端与 电源正VCC端连接，第一 NPN型三极管Ql的基极与第一运算放大器Ul的 输出端连接，第一NPN型三极管Q1的集电极与第三限流电阻R6的第二端和 计量仪器1的第一信号输入端连接，第一 NPN型三极管Ql的发射集接地。 三极管可以增强运算放大器的输出驱动性能，同时也能够将运算放大器与外 界干扰信号隔离，提高系统的稳定性和可靠性。其它组成和连接关系与具体 实施方式二相同。
具体实施方式
四参见图3，本实施方式在具体实施方式
二的基础上增加 了第四限流电阻R7和第二 NPN型三极管Q2，第四限流电阻R7的第一端与 电源正VCC端连接，第二 NPN型三极管Q2的基极与第二运算放大器U2的 输出端连接，第二NPN型三极管Q2的集电极与第四限流电阻R7的第二端和 计量仪器1的第二信号输入端连接，第二 NPN型三极管Q2的发射集接地。其它组成和连接关系与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
五参见图1，本实施方式在具体实施方式
一的基础上增加了金属端盖5和橡胶堵盖6，金属端盖5设置在金属壳体4的左侧端口上，橡 胶堵盖6设置在金属壳体4的右侧端口上。金属端盖5可以防止外部的杂质 进入金属壳体4内影响传感器的精确度和稳定性，橡胶堵盖6可以减少将信 号在传送到计量仪器1的过程中受到的干扰。其它组成和连接关系与具体实 施方式二相同。
权利要求1、电磁感应式车速传感器，它包含计量仪器(1)、电磁线圈(2)、信号放大模块(3)和金属壳体(4)，信号放大模块(3)设置在金属壳体(4)右侧端口内，信号放大模块(3)的第一信号输出端与计量仪器(1)的第一信号输入端连接，信号放大模块(3)的第二信号输出端与计量仪器(1)的第二信号输入端连接，信号放大模块(3)的正极电源端与电源正VCC端连接，信号放大模块(3)的负极电源端接地，其特征在于电磁线圈(2)设置在金属壳体(4)左侧端口内，电磁线圈(2)的磁芯的一轴向端面与金属壳体(4)的左侧端面口齐平，电磁线圈(2)的第一端与信号放大模块(3)的第一输入端连接，电磁线圈(2)的第二端与信号放大模块(3)的第二输入端连接。
2、 根据权利要求l所述的电磁感应式车速传感器，其特征在于所述电磁 线圈(2)的匝数为5000 10000匝。
3、 根据权利要求l所述的电磁感应式车速传感器，其特征在于所述信号 放大模块(3)包含第一运算放大器(U1)、第二运算放大器(U2)、第一分压电阻 (Rl)、第一限流电阻(R2)、放大倍数电阻(R3)、第二限流电阻(R4)、第二分压 电阻(R5)、第一滤波电容(C1)和第二滤波电容(C2)，第一分压电阻(R1)的第一 端、第一运算放大器(U1)的正极电源端和第二运算放大器(U2)的正极电源端都 与电源正VCC端连接，电磁线圈(2)的第一端、第一限流电阻(R2)的第一端和 第二运算放大器(U2)的正向输入端都与第一分压电阻(R1)的第二端连接，第一 限流电阻(R2)的第二端与第一运算放大器(U1)的正向输入端连接，第一运算放 大器(U1)和第二运算放大器(U2)的负极电源端都接地，电磁线圈(2)的第二端 与第二限流电阻(R4)的第一端连接，第二限流电阻(R4)的第二端与第一运算放 大器(U1)的反向输入端连接，第二运算放大器(U2)的反向输入端和计量仪器(1) 的第一信号输入端都与第一运算放大器(U1)的输出端连接，计量仪器(l)的第 二信号输入端与第二运算放大器(U2)的输出端连接，放大倍数电阻(R3)并联在 第一运算放大器(U1)的正向输入端和输出端之间，第一滤波电容(C1)并联在第 一运算放大器(U1)的正向输入端和反向输入端之间，第二滤波电容(C2)和第二 分压电阻(R5)都并联在第二运算放大器(U2)的正向输入端和电源地之间。
4、 根据权利要求3所述的电磁感应式车速传感器，其特征在于所述放大倍数电阻(R3)的阻值为100~600kQ。
5、 根据权利要求3所述的电磁感应式车速传感器，其特征在于所述信号 放大模块(3)增加了第三限流电阻(R6)和第一 NPN型三极管(Q1)，第三限流电 阻(R6)的第一端与电源正VCC端连接，第一 NPN型三极管(Q1)的基极与第一 运算放大器(U1)的输出端连接，第一 NPN型三极管(Q1)的集电极与第三限流 电阻(R6)的第二端和计量仪器(1)的第一信号输入端连接，第一 NPN型三极管 (Ql)的发射集接地。
6、 根据权利要求3所述的电磁感应式车速传感器，其特征在于所述信号 放大模块(3)增加了第四限流电阻(R7)和第二 NPN型三极管(Q2)，第四限流电 阻(R"的第一端与电源正VCC端连接，第二 NPN型三极管(Q2)的基极与第二 运算放大器(U2)的输出端连接，第二 NPN型三极管(Q2)的集电极与第四限流 电阻(R7)的第二端和计量仪器(1)的第二信号输入端连接，第二 NPN型三极管 (Q2)的发射集接地。
7、 根据权利要求l所述的电磁感应式车速传感器，其特征在于所述金属 壳体(4)增加了金属端盖(5)和橡胶堵盖(6)，金属端盖(5)设置在金属壳体(4)的左 侧端口上，橡胶堵盖(6)设置在金属壳体(4)的右侧端口上。
专利摘要电磁感应式车速传感器，它涉及一种应用电磁线圈的感应式车速传感装置，以解决现有接触式传感器存在的易造成传感部分的机械磨损，以及传统感应式传感器存在的不易安装和调试的问题。本实用新型的电磁线圈(2)设置在金属壳体(4)左侧端口内，电磁线圈(2)的磁芯的一轴向端面与金属壳体(4)的左侧端面口齐平，电磁线圈(2)的第一端与信号放大模块(3)的第一输入端连接，电磁线圈(2)的第二端与信号放大模块(3)的第二输入端连接。本实用新型的感应距离可以达到2mm以上，不但能够避免传感器的机械磨损，而且能够准确采集信号，对速度的监测更加精确，另外本实用新型的安装和调试也更方便。
文档编号G01P3/42GK201083756SQ200720117339
公开日2008年7月9日 申请日期2007年11月2日 优先权日2007年11月2日
发明者郑祥彬 申请人:哈尔滨威帝汽车电子有限公司