一种轴端霍尔转速传感器的制作方法

本实用新型涉及一种传感器，具体是一种轴端霍尔转速传感器。

背景技术：

速度传感器安装在机车、车辆上，用于LKJ车载系统、机车控制系统、车辆防滑及轴承监测报警装置的速度信号采集。光电转速传感器作为轴端安装的速度传感器，在铁路机车、车辆上有着广泛的应用。光电转速传感器安装在机车、车辆的轴箱上，传感器与轮轴传动接口采用方形连接孔，互换、安装比较方便。但在实际应用中存在一些问题，相对于目前应用的霍尔转速传感器而言，产品寿命短，使用维护成本高。

霍尔传感器采用非接触式磁感应技术，通常采用传感器+测速齿轮方式。测速齿轮安装在需要测速的传动轴上，霍尔传感器安装在测速齿轮顶面，通过感应齿顶、齿根不同的磁场强度，输出与轮轴速度成线性比例的方波信号。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种轴端霍尔转速传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种轴端霍尔转速传感器，包括电源电路、电流环检测故障隔离电路、霍尔感应电路、霍尔信号处理电路和环路抗电磁干扰电路，所述电源电路由极性保护电路、过压保护电路、ESD保护电路和稳压电路组成，霍尔感应电路主要由恒压驱动电路及霍尔效应芯片组成，霍尔信号处理电路主要由波形处理电路、负载调节、输出保护电路组成。霍尔信号处理电路主要完成磁电转换及速度信号方波输出。轮轴转动时，通过霍尔效应芯片感应环形磁环磁极，经磁电转换及波形处理后输出与速度成线性比例的方波信号。传感器电路采用多电位抗干扰接地方式，较好的解决了各回路间的“窜扰”处理问题，实现各功能回路间的电磁干扰滤波抑制，提高了抗电磁干扰能力。

作为本实用新型的优选方案：传感器电连接器采用JL5型航空连接器，电流检测故障隔离电路模块封装在JL5连接器的连体尾部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型轴端霍尔转速传感器采用霍尔技术，应用非接触式磁感应原理，解决了光电速度传感器应用中存在的参数漂移问题，有效降低了机械磨损对设备参数的影响，极大的延长了设备的使用寿命，降低了传感器全寿命期的运营管理成本。GSTQG19型传感器采用轴端安装方式，安装结构、电气连接方式与光电传感器相同，能直接替换光电转速传感器。

GSTQG19型传感器采用电流环监测技术，当传感器出现电缆短路或通道短路故障时，监测电路能自动切断故障通道供电，隔离短路通道，维持对非故障通道的供电，确保速度信号的正常输出，提升车载速度系统的可靠性，降低速度传感器通道故障对运输安全的影响。

附图说明

图1为本实用新型的整体方框图；

图2为JL5电连接器引脚定义图。

图3为本实用新型的的工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型实施例中，一种轴端霍尔转速传感器，包括电源电路、电流环检测故障隔离电路、霍尔感应电路、霍尔信号处理电路和环路抗电磁干扰电路，所述电源电路由极性保护电路、过压保护电路、ESD保护电路和稳压电路组成，霍尔感应电路主要由恒压驱动电路及霍尔效应芯片组成，霍尔信号处理电路主要由波形处理电路、负载调节、输出保护电路组成。传感器电路模块采用整体灌封，提高了密封性及绝缘性能。霍尔感应电路封装在铜套内，抗电磁干扰效果好，安装调试方便。传感器选用高可靠性高速轴承，使用寿命期内免维护，在高速转动及振动环境下可长期工作，提高了设备运行可靠性。

霍尔信号处理电路主要完成磁电转换及速度信号方波输出。轮轴转动时，通过霍尔效应芯片感应环形磁环磁极，经磁电转换及波形处理后输出与速度成线性比例的方波信号。

传感器电连接器采用JL5型航空连接器，电流检测故障隔离电路模块封装在JL5连接器的连体尾部。

本实用新型的工作原理是：1）采用“多极磁环+霍尔感应电路”的一体化传感器方式，通过霍尔元件在每个磁极通过时产生一个相应的脉冲，传感器输出和速度成线性比例的方波信号。

2）采用模块化设计，霍尔感应电路分为磁感应电路和霍尔信号处理两个部分，霍尔磁感应电路采用模块化封装方式。

3）模块电路采用多电位抗干扰接地方式，提高抗电磁干扰能力。

4）采用电流环监测技术，当传感器某一通道出现短路故障或工作电流异常超标时，自动切断故障通道供电，实现通道隔离。

5）采用高强度铝铸件，关键部件采用渗氮处理，提高部件的表面硬度及耐磨性，延长使用寿命。

6）采用单轴承、双油封设计方案，提高了安装精度，保证了速度信号的准确性。

GSTQG19霍尔转速传感器采用多电位抗干扰接地方式，提高抗电磁干扰能力。在传感器电源负线和外壳之间施加峰峰值为500V,频率8kHz模拟电磁干扰信号条件下，传感器每转脉冲数、占空比、信号幅值，相位差符合TB/T2760.2-2016标准要求，抗电磁干扰能力满足TB/T2760.2-2016标准要求，抗干扰能力强，工作可靠性高。

主要功能：

1速度信号方波输出功能

霍尔感应电路整体封装在铜套内，安装在壳体内侧面，轮轴转动时，连接轴带动多极磁环与轮轴同步转动，安装在侧面的霍尔元件在每个磁极通过时产生一个相应的脉冲，再经过波形处理及负载调节，输出和轮轴速度成线性比例的方波信号。

2电源极性保护功能

输入电源接反时，传感器电路模块自动截止反向电压，保护电路模块；恢复正常电源接入时，电路模块正常工作。

3输出短路保护功能

传感器速度信号输出端对地短路时，电路模块自动进入限流模式，保护电路模块；短路消除后，模块能自动恢复。

4过压防护功能

电源输入端有过电压脉冲时，ESD回路瞬间导通，自动抑制过电压、消除干扰脉冲。

5通道短路隔离功能

GSTQG19霍尔转速传感器采用电流环监测技术，当某一通道出现短路故障或工作电流异常超标时，监测电路能自动切断故障通道供电，避免影响其他通道的正常工作，确保其他速度通道能正常工作并输出速度信号。

6抗电磁干扰功能

GSTQG19霍尔转速传感器采用多电位抗干扰接地方式，在传感器电源负线和外壳之间施加峰峰值为500V,频率8kHz模拟电磁干扰信号条件下，传感器每转脉冲数、占空比、信号幅值，相位差符合TB/T2760.2-2016标准要求。