专利名称：汽车霍尔式曲轴位置传感器原理教学装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种汽车传感器原理教学及实训装置，特别是涉及一种汽车霍尔 式曲轴位置传感器工作原理教学装置。
背景技术：
目前，在汽车霍尔式曲轴位置传感器原理教学方面在国内汽车教具生产商尚没有 见到产品销售，教师教学生只能通过发动机实训台架或汽车整车来教学，这样的试验台不 仅体积庞大，而且教师不方便带到教室进行现场教学，同时这些台架或整车价格都非常昂 贵，而一般经济条件比较差的学校就根本没有能力购买，教师只能在黑板上讲原理，而霍尔 传感器的原理又非常抽象，学生没有实训根本达不到理解，所以以上两种方式都存在教学 效率低、教学不方便等缺点。
发明内容为解决上述存在的不足，本实用新型提供一种实用新型克服以上缺点，具有体积 小、携带方便、结构简单、价格便宜、可靠性强、运行效率高，同时集光、电显示，形象直观，方 便教师直接将该装置直接吸附于黑板上进行现场教学，为教师进行原理教学现场演示、实 训检测开辟了新思路。本实用新型所采用的技术方案是一种教学用汽车霍尔式曲轴位置传感器原理教学装置，其特征在于所述装置包 括直流电动机用固定座固定在实验板上面，霍尔式曲轴位置传感器通过固定座固定在实验 板上面，直流电动机通过驱动连接装置与霍尔式曲轴位置传感器连接，将传感器的顶部解 剖，安装透明玻璃而设置可以观看霍尔传感器内部的触发叶轮和霍尔合元件之间的位置关 系的传感器观察口。所述霍尔式曲轴位置传感器同直流电动机连接并通过调速板驱动直流电机转动 工作，直流电机的两极和调速板的电机转速控制输出接口连接。所述实验板的背后安装有8个可以吸附于黑板或学生实训的磁性板上的磁性胶 柱。所述霍尔式曲轴位置传感器原理图通过彩色丝印的方法印刷在实验板上，电路图 的相应位置安装有检测端子接口。原理图及检测端子旁装有同步指示霍尔信号变化的LED。本实用新型的有益效果是一、携带方便、价格便宜，实验板的背后安装有若干个磁性胶柱，此板可以吸附于 黑板或学生实训的磁性板上，整个重量不到1000克，是教师进行理论实践一体化教学的理 想教具。二、形象直观，在实验板上丝印有电路原理图，同时传感器的信号检测端子直接固 定在实验板上，方便学生在通电的前提下检测输出电压和波形信号，这样实训学生可以一边看图一边进行实训，极大的提高了单位时间的教学效率。三、价格便宜，整个实验板的价格仅为市场发动机实训台的百分之一，而功能基本 和发动机实训台的相当，所以容易普及。
图1是本实用新型装配好的实物主视图；图2是本实用新型面板的背面视图；图3是本实用新型电机转速控制电路板视图；图4是本实用新型控制电机转速的电路原理图；图5是本实用新型的霍尔传感器电路工作原理图；图中1.霍尔式曲轴位置传感器1、电机驱动连接装置2、电机固定座3、直流电动 机4、12V电源输入接口 5、磁性固定胶柱6、信号指示LED7、检测端子8、传感器内部工作状 态观察口 9、彩色丝印原理图10、实验板11、传感器固定座12。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。在图1中，直流电动机4用电动机固定座3固定在实验板11上面，霍尔式曲轴位 置传感器1通过传感器固定座12固定在实验板11上面，直流电动机4通过驱动连接装置2 与霍尔式曲轴位置传感器1连接，传感器内部工作状态观察口 9可清楚的看到霍尔式曲轴 位置传感器工作时霍尔元件与触发叶窗之间状态关系。在图2所示的实施例中，实验板11的背后安装有磁性固定胶柱6，因此，本实用新 型可吸附在黑板上或学生实训的磁性板上。在图3所示的实施例中，12V直流电源输入口 5通过导线和调速电路板16上的电 源输入接口 13连接，直流电动机4的两极通过导线和调速电路板16上的电机转速输出控 制接口 14连接，旋转调速电路板16上的可调电位器15就可以控制直流电动机4的转速，以 达到模拟发动机转速及汽车工作时状况的目的。在彩色丝印原理图10的相应位置安装有 检测端子8，学生可一边看图，一边检测输出电压和波形信号进行实训。并有信号指示LED 灯7形象直观显示出霍尔式曲轴位置传感器1的输出信号随旋转角度变化而变化的内在规 律。图4所示调速电路板16的电路原理图。在图5所示的实施例中，彩色丝印原理图10可清楚显示霍尔式曲轴位置传感器的 电路工作原理，其中霍尔传感器1的正负极通过导线和12V电源输入接口连接，霍尔传感器 1的TDC (活塞上止点信号)和CKP (曲轴位置信号)信号线分别和检测端子8的两个端子 连接，2个IOK电阻的一端连接在一起后再和12V电源输入接口 5的正极连接，另外两端分 别和检测端子8的两个端子连接，作为上拉电阻，信号指示发光二极管灯7的正极端分别连 接560欧姆电阻后再和12V电源输入接口 5的正极连接，信号指示二极管灯7的负极信号 分别和检测端子8的CKP和TDC端子连接，电机转动时LED指示灯7会交替点亮或熄灭。教师进行原理讲解或学生实训时，将12V电源的正负极接入实验板11上电源接 口 5的红端子和黑色的端子，调节调速电路板16上的可调电位器15即可改变输出占空比，不同的占空比对应不同的电机转速，电机通过连接套2带动霍尔传感器的触发叶轮同步转 动，触发叶轮交替屏蔽穿过霍尔元件的磁场，此交替变化的磁场会让霍尔元件交替产生霍 尔电压，此电压驱动霍尔元件内部的三极管导通或截止，霍尔传感器1的两条信号线分别 和IOK上拉电阻连接，同时和检测端子8连接，所以从检测端子8处的检测电压就会出现和 触发叶轮对应的高低电平变化，触发叶轮屏蔽磁场时，没有霍尔电压产生，霍尔元件内部的 三极管截止，此时使用万用表或示波器可以从检测端子8处就会检测到高电平，此时LED指 示灯7没有电流流过，指示灯7不发光；反之，触发叶轮没有屏蔽磁场时，霍尔元件产生霍尔 电压，此电压作用于霍尔元件内部的三极管，三极管导通，集电极处的电压被拉低到接地电 压，用万用表或示波器可检测到0V，此时电流经过正极流经560欧姆限流电阻，再流经LED 指示灯7后流过霍尔元件内部的三极管到电源负极，LED指示灯7发光；此高低电平通过示 波器观看就可以看到宽窄不一的矩形波，此矩形波就代表发动机的曲轴位置和凸轮轴位置 信号。
权利要求1.一种教学用汽车霍尔式曲轴位置传感器原理教学装置，其特征在于所述装置包括 直流电动机(4)用固定座(3)固定在实验板(11)上面，霍尔式曲轴位置传感器(1)通过固 定座(1 固定在实验板(11)上面，直流电动机(4)通过驱动连接装置( 与霍尔式曲轴 位置传感器(1)连接，将传感器的顶部解剖，安装透明玻璃而设置可以观看霍尔传感器内 部的触发叶轮和霍尔合元件之间的位置关系的传感器观察口(9)。
2.根据权利要求1所述的教学用汽车霍尔式曲轴位置传感器原理教学装置，其特征在 于霍尔式曲轴位置传感器(1)同直流电动机(4)连接并通过调速板(16)驱动直流电机 ⑷转动工作，直流电机⑷的两极和调速板(16)的电机转速控制输出接口(14)连接。
3.根据权利要求1所述的教学用汽车霍尔式曲轴位置传感器原理教学装置，其特征在 于实验板的背后安装有8个可以吸附于黑板或学生实训的磁性板上的磁性胶柱(6)。
4.根据权利要求1所述的教学用汽车霍尔式曲轴位置传感器原理教学装置，其特征在 于霍尔式曲轴位置传感器原理图通过彩色丝印的方法印刷在实验板(11)上，电路图的相 应位置安装有检测端子(8)接口。
5.根据权利要求4所述的教学用汽车霍尔式曲轴位置传感器原理教学装置，其特征在 于原理图及检测端子旁装有同步指示霍尔信号变化的LED(7)。
专利摘要本实用新型涉及汽车霍尔式曲轴位置传感器原理教学装置，包括调速电路板、可调速直流电机、霍尔式曲轴位置传感器、霍尔式曲轴位置传感器电路原理图、信号检测端子等部件，并固定实验板上面。所述实验板背后固定磁性固定胶柱。本实用新型可以真正模拟汽车霍尔式曲轴位置传感器工作原理及工作过程，具有结构简单、携带方便、成本低廉、形象直观，操作方便等功能特点。
文档编号G09B25/02GK201893066SQ200920194229
公开日2011年7月6日 申请日期2009年9月8日 优先权日2009年9月8日
发明者冯津, 李博成, 温炜坚 申请人:冯津, 李博成, 温炜坚