一种电动车信号采集电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动车信号采集电路，利用RC滤波电路及迟滞比较器，输入信号经RC滤波及迟滞比较器两次滤波之后输出，而且此电路在滤除干扰的同时，保证不影响输入信号占空比，并且加入故障保护电路，保障采集电路的安全性。
【专利说明】一种电动车信号采集电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种信号采集电路，具体涉及一种电动车信号采集电路。 技术背景
[0002] 电动车以传感器、码盘等信号采集装置来实时的采集车辆行驶信息并输送至车辆 控制器，但是由于车辆行驶过程中的外在或者车辆本身的产生的干扰信号会随着车辆信息 被传送到车辆控制器，这就会造成控制器的误判，影响电机运行性能及效率，甚至会损耗电 机。
[0003] 而现有的解决这种问题的方法是在信号输入端加入RC滤波器，但是这种方法存 在缺点：如果滤波电容太小，则干扰信号不能被虑掉，滤波效果不明显；如果滤波电容太 大，则会在滤波的同时改变输入信号占空比，对输入信号产生影响，造成输送给控制器的信 号与采集信号出现偏差。
[0004] 为解决以上问题，本发明采用新的信号采集电路，利用RC滤波电路及迟滞比较 器，在滤除干扰的同时，保证不影响输入信号，并且加入故障保护电路，保障采集电路的安 全性。
【发明内容】
[0005] 本发明出于克服现有技术中的不足，利用RC滤波电路及迟滞比较器，在滤除干扰 的同时，保证不影响输入信号，并且加入故障保护电路，保障采集电路的安全性。
[0006] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0007] -种电动车信号米集电路，信号输入端连接二极管D1负极、电阻R5 -端、电阻R9 一端；二极管D1正极与电阻R2 -端连接；电阻R2另一端连15V电源；电阻R9另一端连接 三极管Q1发射极；电阻R5另一端与电容C1 一端、比较器U1A负输入端、比较器U1B负输入 端连接；电容C1另一端接地；比较器U1A正输入端连接电阻R3、电阻R4、电阻R8 -端；电 阻R4另一端连接5V电源；电阻R8另一端接地；电阻R3另一端连接比较器U1A输出端、电 阻R1 -端、电阻R6 -端；电阻R1另一端接5V电源；电阻R6另一端接信号输出端；比较器 U1B负输入端与二极管D2正极连接；二极管D2负极连接电阻R10 -端、二极管D3负极；电 阻R10另一端接15V电源；二极管D3正极接地；比较器U1B正输入端与电阻Rll、R7 -端 连接；电阻R11另一端接15V电源；电阻R7另一端接地；比较器U1B输出端接电阻R12 - 端、三极管Q1基极、MCU ;电阻R12另一端接5V电源；三极管Q1集电极接地。
[0008] 所述二极管D3为稳压二极管。
[0009] 所述信号输入端连接0C输出端。
[0010] 所述0C输出端的输出信号为占空比50%的脉冲信号。
[0011] 相比现有的信号采集电路，本发明有显著优点和有益效果，具体体现为：
[0012] (1)使用该信号采集电路，由于使用大电容滤波，且采用迟滞比较器设置上、下门 限，滤除干扰且不影响输出信号；
[0013] (2)使用该信号采集电路，由于采用了保护电路，保障了采集电路的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为现有的信号采集电路图；
[0015] 图2为现有的信号采集电路图采集信号波形图；
[0016] 图3为本发明的信号采集电路图；
[0017] 图4为本发明的信号采集电路图采集信号波形图。
【具体实施方式】
[0018] 本发明的具体实施方法如下：
[0019] -种电动车信号米集电路，包括信号输入端、二极管D1、二极管D2、二极管D3、三 极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电 阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电容C2、比较器U1A、比较器U1B。信号输入端连接二极 管D1负极、电阻R5 -端、电阻R9 -端；二极管D1正极与电阻R2 -端连接；电阻R2另一端 连15V电源；电阻R9另一端连接三极管Q1发射极；电阻R5另一端与电容C1 一端、比较器 U1A负输入端、比较器U1B负输入端连接；电容C1另一端接地；比较器U1A正输入端连接电 阻R3、电阻R4、电阻R8 -端；电阻R4另一端连接5V电源；电阻R8另一端接地；电阻R3另 一端连接比较器U1A输出端、电阻R1 -端、电阻R6-端；电阻R1另一端接5V电源；电阻 R6另一端接信号输出端；比较器U1B负输入端与二极管D2正极连接；二极管D2负极连接 电阻R10 -端、二极管D3负极；电阻R10另一端接15V电源；二极管D3正极接地；比较器 U1B正输入端与电阻Rll、R7 -端连接；电阻R11另一端接15V电源；电阻R7另一端接地； 比较器U1B输出端接电阻R12 -端、三极管Q1基极、MCU ;电阻R12另一端接5V电源；三极 管Q1集电极接地。
[0020] 所述二极管D3为稳压二极管；所述信号输入端连接0C输出端；所述0C输出端的 输出信号为占空比50%的脉冲信号。
[0021] 下面结合附图来具体说明本发明的实施方式：
[0022] 电动车电机信号为码盘位置信号、霍尔传感器信号等方波或者脉冲信号。如图1 所述为现有电动车信号采集电路，该电路主要由电容C114来滤波，当C114的电容值过小 时，滤波效果不明显，而加大C114的电容值时，输入信号电压值上升和下降的速度回减慢， 且上升和下降的速率不同，这就导致输出信号的占空比会发生变化。如图2所示，输入信号 是占空比为50%的方波，而经过滤波之后的信号上升和下降速度变得缓慢，电容C114的值 越大，上升和下降的速度越慢，图中虚线为输出信号高、低电平的分界线，当滤波后的信号 高于该分界线时，输出高电平，当滤波后的信号低于该分界线时，输出低电平；而由于信号 上升和下降的速度减缓，导致最终输出信号如图中虚线方波信号，占空比减小，使得采集的 信号与最初的输入信号存在偏差，而且随着滤波电容C114的增大，采集到信号的占空比会 更小，偏差更大。而且该电路不适合采集高频率的输入信号，因为高频率的信号经过电容滤 波时，由于其低电平向高电平变化时上升速率降低，高频率信号的上升时间短，导致电压达 到高、低电平的分界线的比例缩小，甚至会达不到分界线。
[0023] 而图3所示的本发明的信号采集电路，输入信号经过电阻R5和电容C1滤波后传送 到迟滞比较器U1A的负输入端，U1A的上门限电压为：5*R8* (R3+R4) AR3*R4+R8* (R3+R4))， 下门限电压为：5*R8*R3A(R3+R8)*R4+R8*R3)。如图4所示，当负输入端的电压高于该上门 限电压时，U1A才会输出高电平，当负输入端的电压低于该下门限电压时，U1A才会输出低 电平，这样就能进一步虑除干扰信号，且电容C1充放电都经过相同电阻R5,故电压上升和 下降的速率是一样的，这样就保证了输出信号的占空比维持在50% ;输入信号经过电阻R5 和电容C1滤波之后会传送至比较器U1B的负输入端，当输入信号正常时，U1B会输出高电 平，三极管Q1导通，且该高电平信号输入MCU ;当输入信号异常过高时，U1B则会输出低电平 使三极管Q1关断，以此来保护电阻R9不被烧毁，并且将此异常信号输送给MCU做进一步操 作，这样可以保障整个信号采集电路的安全性，也可以避免异常的输入信号导致控制器的 误动作。
[0024] 对于为本发明的示范性实施例，应当理解为是本发明的权利要求书的保护范围内 其中的某一种示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而 非对本发明的限定。
【权利要求】
1. 一种电动车信号米集电路，其特征在于：信号输入端连接二极管D1负极、电阻R5 - 端、电阻R9 -端；二极管D1正极与电阻R2 -端连接；电阻R2另一端连15V电源；电阻R9 另一端连接三极管Q1发射极；电阻R5另一端与电容C1 一端、比较器U1A负输入端、比较器 U1B负输入端连接；电容C1另一端接地；比较器U1A正输入端连接电阻R3、电阻R4、电阻R8 一端；电阻R4另一端连接5V电源；电阻R8另一端接地；电阻R3另一端连接比较器U1A输 出端、电阻R1 -端、电阻R6 -端；电阻R1另一端接5V电源；电阻R6另一端接信号输出端； 比较器U1B负输入端与二极管D2正极连接；二极管D2负极连接电阻R10 -端、二极管D3 负极；电阻R10另一端接15V电源；二极管D3正极接地；比较器U1B正输入端与电阻R11、 R7-端连接；电阻R11另一端接15V电源；电阻R7另一端接地；比较器U1B输出端接电阻 R12 -端、三极管Q1基极、MCU ;电阻R12另一端接5V电源；三极管Q1集电极接地。
2. 根据权利要求1所述的信号采集电路，其特征在于：所述二极管D3为稳压二极管。
3. 根据权利要求2所述的信号采集电路，其特征在于：所述信号输入端连接0C输出 端。
4. 根据权利要求3所述的信号采集电路，其特征在于：所述0C输出端的输出信号为占 空比50 %的脉冲信号。
【文档编号】G07C5/08GK104123760SQ201410293002
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】石维平 申请人:天津市松正电动汽车技术股份有限公司