一种用于正反转计数的磁性传感器的制作方法

本实用新型涉及磁性传感器技术领域，具体涉及一种用于正反转计数的磁性传感器。

背景技术：

磁性传感器广泛用于现代工业和电子产品中以感应磁场强度来测量电流、位置、方向等物理参数。在现有技术中，有许多不同类型的传感器用于测量磁场和其他参数，例如采用霍尔(Hall)元件，各向异性磁电阻(Anisotropic Magnetoresistance,AMR)元件或巨磁电阻(Giant Magnetoresistance,GMR)元件为敏感元件的磁性传感器。TMR(Tunnel MagnetoResistance)元件是近年来开始工业应用的新型磁电阻效应传感器，其利用的是磁性多层膜材料的隧道磁电阻效应对磁场进行感应，比之前所发现并实际应用的AMR元件和GMR元件具有更大的电阻变化率。我们通常也用磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)来代指TMR元件，MTJ元件相对于霍尔元件具有更好的温度稳定性，更高的灵敏度，更低的功耗，更好的线性度，不需要额外的聚磁环结构；相对于AMR元件具有更好的温度稳定性，更高的灵敏度，更宽的线性范围，不需要额外的set/reset线圈结构；相对于GMR元件具有更好的温度稳定性，更高的灵敏度，更低的功耗，更宽的线性范围。

目前用于机械部件转动计数的机械类仪表传感部件多采用干簧管，而干簧管容易疲劳失效。现有技术中的磁性传感器缺少传感方式失效自检功能。另外，现有技术中的磁性传感器要么只能实现正转计数，要么只能实现反转计数，无法同时实现正转计数与反转计数。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于正反转计数的磁性传感器，以解决现有技术中磁性传感器无法实现同时正转技术和反转计数的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于正反转计数的磁性传感器，包括：电源模块、计数模块和接口模块，其中，所述电源模块用于为所述计数模块供电，所述接口模块用于建立所述计数模块与外部设备的信号连接；所述计数模块包括磁针，还包括：

第一路磁敏计数通路，包括：磁阻传感器U1和U5，其中，磁阻传感器U1和U5皆有3个引脚，磁阻传感器U1的3号引脚和U5的3号引脚接地；磁阻传感器U1的1号引脚和U5的1号引脚相连后，通过限流电阻R3与电源模块的3.3V电压输出端连接；磁阻传感器U1的2号引脚和U5的2号引脚相连后，通过降压电阻R4与所述接口模块的CNT1引脚相连，同时通过滤波电容C2接地；

第二路磁敏计数通路，包括：磁阻传感器U2，其中，磁阻传感器U2的3号引脚接地，1号引脚通过限流电阻R5与电源模块的3.3V电压输出端连接，2号引脚通过滤波电容C3接地，同时通过降压电阻R6与所述接口模块的CNT2引脚相连；

第三路磁敏计数通路，包括：磁阻传感器U3和U6，其中，磁阻传感器U3和U6皆有3个引脚，磁阻传感器U3的3号引脚和U6的3号引脚接地；磁阻传感器U3的1号引脚和U6的1号引脚相连后，通过限流电阻R1与电源模块的3.3V电压输出端连接；磁阻传感器U3的2号引脚和U6的2号引脚相连后，通过降压电阻R2与所述接口模块的CNT3引脚相连，同时通过滤波电容C1接地。

优选地，所述计数模块还包括：

第一干簧管通路：包括并联的干簧管SW1和SW4，并联后的干簧管一端与滤波电容C2的非接地端连接，另一端接地；

第二干簧管通路：包括干簧管SW2，干簧管SW2的一端与滤波电容C3的非接地端连接，另一端接地；

第三干簧管通路：包括并联的干簧管SW3和SW6，并联后的干簧管一端与滤波电容C1的非接地端连接，另一端接地。

优选地，所述磁阻传感器U1、U2、U3、U5和U6的型号为NEC MRSS23E。

优选地，所述限流电阻R3、R5和R1的阻值为100Ω；降压电阻R4、R6和R2的阻值为100Ω。

优选地，所述滤波电容C2、C3和C1为0.01μF。

优选地，所述电源模块包括：3.6V锂电池和稳压芯片U4，其中，稳压芯片U4有4个引脚，其中，1号引脚接地，2号引脚和4号引脚相连后与3.6V锂电池的正极相连；3号引脚通过并联的滤波电容C5和C7接地，同时向所述计数模块输出3.3V电压。

优选地，所述电源模块还包括：外接电源接口VBAT、滤波电容C4和C6，其中，滤波电容C4和C6并联在锂电池两端后，并联后的电路一端接地，另一端与所述外接电源接口VBAT相连。

优选地，所述锂电池的型号为ER14250。

优选地，所述稳压芯片的型号为HT7333。

优选地，滤波电容C6和C7皆为0.01μF；滤波电容C4和C5皆为10μF，耐压16V。

本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

可以理解的是，本实用新型提供的这种用于正反转计数的磁性传感器，主要元件是磁阻传感器，当它被磁针吸合时，计数模块的电路就会接通，产生计数；未被吸合时，就不会产生计数。具体来说，当磁阻传感器被磁针吸合时，磁阻传感器的1号引脚脚和3号引脚就会接通，就开始计数；当磁阻传感器未被磁针吸合时，磁阻传感器的1号引脚和2号引脚接通，不计数。计数模块有三路磁敏计数通路，当某一路磁敏计数通路上的磁阻传感器被磁针吸合，计数模块就会产生一个计数，接口模块就会输出一个计数信号。

本实用新型提供的这种用于正反转计数的磁性传感器，三路磁敏计数通路输出的三路电平信号依次出现，可以在数字电路逻辑上判断不同方向的运动轨迹，实现正反脉冲的信号捕捉。同时，利用距离一致性的特点，实现任何一个磁阻传感器发生故障，可以通过三路磁敏计数通路输出的三路电平信号电判定出传感故障。

另外，相比现有技术，本实用新型提供的这种用于正反转计数的磁性传感器，没有机械损伤和机械疲劳，能够提供长期稳定的电信号源，传感寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的第一路磁敏计数通路的电路原理图；

图2为本实用新型一实施例提供的第二路磁敏计数通路的电路原理图；

图3为本实用新型一实施例提供的第三路磁敏计数通路的电路原理图；

图4为本实用新型一实施例提供的干簧管电路原理图；

图5为本实用新型一实施例提供的电源模块的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1、图2和图3，本实用新型一实施例提供的一种用于正反转计数的磁性传感器，包括：电源模块、计数模块和接口模块，其中，所述电源模块用于为所述计数模块供电，所述接口模块用于建立所述计数模块与外部设备的信号连接；所述计数模块包括磁针，还包括：

参见图1，第一路磁敏计数通路，包括：磁阻传感器U1和U5，其中，磁阻传感器U1和U5皆有3个引脚，磁阻传感器U1的3号引脚和U5的3号引脚接地；磁阻传感器U1的1号引脚和U5的1号引脚相连后，通过限流电阻R3与电源模块的3.3V电压输出端连接；磁阻传感器U1的2号引脚和U5的2号引脚相连后，通过降压电阻R4与所述接口模块的CNT1引脚相连，同时通过滤波电容C2接地；

参见图2，第二路磁敏计数通路，包括：磁阻传感器U2，其中，磁阻传感器U2的3号引脚接地，1号引脚通过限流电阻R5与电源模块的3.3V电压输出端连接，2号引脚通过滤波电容C3接地，同时通过降压电阻R6与所述接口模块的CNT2引脚相连；

参见图3，第三路磁敏计数通路，包括：磁阻传感器U3和U6，其中，磁阻传感器U3和U6皆有3个引脚，磁阻传感器U3的3号引脚和U6的3号引脚接地；磁阻传感器U3的1号引脚和U6的1号引脚相连后，通过限流电阻R1与电源模块的3.3V电压输出端连接；磁阻传感器U3的2号引脚和U6的2号引脚相连后，通过降压电阻R2与所述接口模块的CNT3引脚相连，同时通过滤波电容C1接地。

可以理解的是，本实用新型提供的这种用于正反转计数的磁性传感器，主要元件是磁阻传感器，当它被磁针吸合时，计数模块的电路就会接通，产生计数；未被吸合时，就不会产生计数。具体来说，当磁阻传感器被磁针吸合时，磁阻传感器的1号引脚脚和3号引脚就会接通，就开始计数；当磁阻传感器未被磁针吸合时，磁阻传感器的1号引脚和2号引脚接通，不计数。计数模块有三路磁敏计数通路，当某一路磁敏计数通路上的磁阻传感器被磁针吸合，计数模块就会产生一个计数，接口模块就会输出一个计数信号。

本实用新型提供的这种用于正反转计数的磁性传感器，三路磁敏计数通路输出的三路电平信号依次出现，可以在数字电路逻辑上判断不同方向的运动轨迹，实现正反脉冲的信号捕捉。同时，利用距离一致性的特点，实现任何一个磁阻传感器发生故障，可以通过三路磁敏计数通路输出的三路电平信号电判定出传感故障。

另外，相比现有技术，本实用新型提供的这种用于正反转计数的磁性传感器，没有机械损伤和机械疲劳，能够提供长期稳定的电信号源，传感寿命长。

参见图4，优选地，所述计数模块还包括：

第一干簧管通路：包括并联的干簧管SW1和SW4，并联后的干簧管一端与滤波电容C2的非接地端连接，另一端接地；

第二干簧管通路：包括干簧管SW2，干簧管SW2的一端与滤波电容C3的非接地端连接，另一端接地；

第三干簧管通路：包括并联的干簧管SW3和SW6，并联后的干簧管一端与滤波电容C1的非接地端连接，另一端接地。

可以理解的是，利用干簧管计数，它的计数原理和磁阻传感器计数原理一样。在图1的MT1处，图2的MT2，图3的MT3处分别引入干簧管，进一步提高计数的准确度。

优选地，所述磁阻传感器U1、U2、U3、U5和U6的型号为NEC MRSS23E。

优选地，所述限流电阻R3、R5和R1的阻值为100Ω；降压电阻R4、R6和R2的阻值为100Ω。

优选地，所述滤波电容C2、C3和C1为0.01μF。

参见图5，优选地，所述电源模块包括：3.6V锂电池和稳压芯片U4，其中，稳压芯片U4有4个引脚，其中，1号引脚接地，2号引脚和4号引脚相连后与3.6V锂电池的正极相连；3号引脚通过并联的滤波电容C5和C7接地，同时向所述计数模块输出3.3V电压。

可以理解的是，稳压芯片U4用于稳压和电压转换(将3.6V转换为3.3V)。

优选地，所述电源模块还包括：外接电源接口VBAT、滤波电容C4和C6，其中，滤波电容C4和C6并联在锂电池两端后，并联后的电路一端接地，另一端与所述外接电源接口VBAT相连。

优选地，所述锂电池的型号为ER14250。

优选地，所述稳压芯片的型号为HT7333。

优选地，滤波电容C6和C7皆为0.01μF；滤波电容C4和C5皆为10μF，耐压16V。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。