专利名称：高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测开关磁阻电机的位置和转速传感器电路，具体地说，涉及一
种高可靠性检测开关磁阻电机的位置和转速的传感器的实现电路。
背景技术：
开关磁阻电机调速系统作为一种优良的调速系统已广泛应用于工业控制、航空航 天、家用电器、电动车等众多领域中。它具有结构简单、低成本、高效率、调速性能优良等特 点。开关磁阻电机工作时必需依赖于电机传感器来检测电机转子位置和转速变化。目前通 常使用光电式电机传感器在应用于矿山机械、机床加工等一些高粉尘油污等恶劣环境状况 时，经常会被污染堵塞或失效老化以致影响电机控制和使用。因此解决开关磁阻电机传感 器在高粉尘、高油污、有腐蚀和潮湿等恶劣环境状况的失效老化问题，将极大地拓展开关磁 阻的应用范围，有力地提高开关磁阻电机的可靠性。
发明内容
本发明正是为了解决上述技术问题而设计的一种高可靠性开关磁阻电机传感器， 目的在于提高开关磁阻电机在高粉尘、高油污、腐蚀、潮湿等恶劣环境中应用的可靠性。在 实用新型专利《高可靠性开关磁阻电机传感器》中介绍了一种基于磁性码盘和霍尔器件的 高可靠性开关磁阻电机传感器的结构实现，本专利就是在此基础上将传感器的实现电路做 进一步的阐述。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 —种高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路，电路包括输入电源滤波和保护电
路，霍尔元件，放大整形电路，位置指示电路和信号输出及保护电路五个部分，其中电源经
输入电源滤波和保护电路后给霍尔元件，霍尔元件检测当前开关磁阻电机所转子位置、转
速、转向的变化，输出相应信号；信号经放大和整形电路放大整形后给位置指示电路和信号
输出及保护电路；信号输出及保护电路可提高输出信号质量，防止干扰和错接及短路。 所述高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路的电源滤波和保护电路构成外部
供电电源经输入保护和滤波电路，分别为霍尔器件提供电源。输入保护电路由过流保护和
极性错误保护器件构成；滤波电路可由电容电感等滤波器件构成。电源输入保护电路能够
保护由于外部线路短路和错接造成的内部电路的损坏和提高电路的抗干扰能力。 所述高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路其位置指示电路构成使用霍尔等
敏感器件检测开关磁阻电机的转子位置转速、转向的变化；检测信号通过发光器件构成的
指示电路指示出电机转子位置及其变化信息，同时指示电路也可以间接反映出霍尔元件的
故障信息。 所述高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路的霍尔元件，放大整形电路及输出 保护电路构成检测电路将位置信息同时输出给指示电路和放大和整形电路，再经输出保 护电路到接受电路。放大和整形电路可以采用晶体管也可以使用集成运放等其它类似器件
3构成；输出保护电路由短路保护器件和单向处理器件构成。输出保护电路保护了由于外部 线路错接及短路造成的内部电路的损坏，提高输出信号质量，防止外部干扰。
传感器实现电路五个部分的功能分别是1、电源输入滤波及保护电路功能是提高 供电质量，防止因外部接线错误和线路短路造成对传感器的损坏。2、霍尔元件功能是检测 当前开关磁阻电机转子位置、转速、转向变化。输出位置信号。3、放大和整形电路功能是提 高检测信号的质量，防止干扰信号。4、位置指示电路功能是指示出当前开关磁阻电机转子 位置、转速、转向变化，同时也可以间接反映出霍尔元件的故障。5、信号输出及保护电路功 能是提高输出信号质量，防止干扰和错接及短路。五部分相互协作完成了电机转子位置和 转速变化的检测，信号传输，短路保护，抗电磁干扰等功能。 本发明的有益效果是本发明高可靠性开关磁阻电机传感器实现电路应用于高可 靠性开关磁阻电机传感器中具有可靠性高，位置检测精度高，电路简单等特性。配合实用新 型专利《高可靠性开关磁阻电机传感器》中结构实现特征，可使开关磁阻电机在十分恶劣的 环境下工作，拓展开关磁阻电机的应用范围，使关磁阻电机能适应于高粉尘、高油污和潮湿 腐蚀性环境的工矿下。
图1为本发明高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路的功能框图。
图2为本发明应用三相开关磁阻电机的实现电路原理图。
具体实施例方式
下面结合附图1功能框图和图2—个三相开关磁阻电机的实施例对本发明进一步 说明。 如图2所示，是一种应用于三相开关磁阻电机的高可靠性开关磁阻电机传感器的 实现电路包括输入电源滤波及保护电路，霍尔元件，放大和整形电路，位置指示电路和信号 输出及保护电路五个部分。 传感器输入电源滤波及保护电路能够保护由于外部线路短路和错接造成的内部 电路的损坏和提高电路的抗干扰能力。本例的实施是由PTC器件VI构成短路保护，由二极 管Dl构成输入极性保护电路，由电容Cl、 C2组成滤波电路。 传感器位置指示电路在霍尔器件检测当前开关磁阻电机定子位置和转速变化后， 相应的传感器位置指示电路就能指示出传感器检测的位置变化信息。同时指示电路也可以 间接反映出霍尔元件的故障信息。本例的实施是由电阻R11和发光二极管DY1，电阻R12和 发光二极管DY2，电阻R13和发光二极管DY3分别构成指示电路。 传感器检测电路，将电机转子位置和速度信息检测输出给指示电路和放大和整形 电路。放大和整形电路的功能是提高检测信号的质量，防止干扰信号。本实施例使用三个霍 尔器件HR1 、 HR2和HR3来检测电机位置和速度信号，用集成电路Ul构成放大和整形电路。
传感器输出保护电路保护了由于外部线路错接及短路造成的内部电路的损坏，提 高输出信号质量，防止外部干扰。本例的实施电路由PTC器件V3、V4、V5构成外部短路，由 二极管D2、 D3和D4构成错接保护。 五部分相互协作完成了电机位置的检测，信号传输，短路保护，抗电磁干扰等功
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其连接关系是电源由外部输入经二极管Dl、 PTC过流保护和滤波电容Cl、 C2后， 分别为霍尔器件HR1、 HR2和HR3供电，霍尔器件检测当前开关磁阻电机转子位置和电机速 度变化；由电阻Rl 1和发光二极管DY1 ，电阻R12和发光二极管DY2，电阻R13和发光二极管 DY3分别构成霍尔器件HRl 、HR2和HR3的指示电路；同时位置信息输出给集成电路Ul ，经集 成电路Ul放大和整形后，再经PTC器件V3、 V4、 V5构成的外部短路保护电路和二极管D2、 D3和D4构成的单向输出电路到接受电路。 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与 本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路，其特征在于电路包括电源输入滤波和保护电路，霍尔元件，放大整形电路，位置指示电路，信号输出及保护电路五个部分，其中电源经电源输入滤波和保护电路后给霍尔元件；霍尔元件检测当前开关磁阻电机转子位置、转速、转向的变化，输出位置、转速和转向信号；信号经放大和整形电路放大整形后给位置指示电路和信号输出及保护电路；信号输出及保护电路可提高输出信号质量，防止干扰和错接及短路。
2. 根据权利要求1所述的高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路，其特征在于外 部供电电源经输入保护和滤波电路，分别为霍尔器件提供电源；输入保护电路由过流保护 和极性错误保护器件构成；滤波电路可由电容电感等滤波器件构成；电源输入保护电路能 够保护由于外部线路短路和错接造成的内部电路的损坏和提高电路的抗干扰能力。
3. 根据权利要求1所述的高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路，其特征在于使 用霍尔等敏感器件检测开关磁阻电机的转子位置、转速和转向变化；检测信号通过发光器件或其它显示元件构成的指示电路指示出电机转子位置及其变化信息，同时指示电路也可 以间接反映出霍尔元件的故障信息。
4. 根据权利要求1所述的高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路，其特征在于检 测电路将位置信息同时输出给指示电路和放大和整形电路，再经输出保护电路到接受电 路；放大和整形电路可以采用晶体管也可以使用集成运放等其它类似器件构成；输出保护 电路由短路保护器件和单向处理器件构成；输出保护电路保护了由于外部线路错接及短路 造成的内部电路的损坏，提高输出信号质量，防止外部干扰。
全文摘要
本发明公开了一种高可靠性开关磁阻电机传感器的实现电路，包括电源输入滤波及保护电路，霍尔元件，放大和整形电路，位置指示电路，信号输出及保护电路五部分；其功能是电源输入滤波及保护电路可提高供电质量，防止因外部接线错误和线路短路造成传感器的损坏；霍尔元件检测当前开关磁阻电机转子位置、转速、转向的变化，输出位置、转速和转向信号；放大和整形电路能提高检测信号质量，防止干扰信号；位置指示电路指示出当前开关磁阻电机转子位置、转速、转向的变化，同时也可以间接反映出霍尔元件的故障；信号输出及保护电路则提高输出信号质量，防止干扰和错接及短路。五部分相互协作完成了电机位置、转速、转向的检测，信号传输，短路保护，抗电磁干扰等功能。
文档编号H02P6/16GK101771377SQ20081024663
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者刘文田, 裘锦灼, 闫志平, 高超 申请人:北京中纺锐力机电有限公司