专利名称：一种汽车用电动助力转向扭矩传感器电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车用电动助力转向扭矩传感器电路，特别是一种非接触式的汽车用电动助力转向扭矩传感器电路。
背景技术：
汽车转向一般具有助力转向功能。目前在电动助力转向技术方案中普遍采用的是接触式扭矩传感器，其本质就是一个电位器(滑动式变阻器)，通过该电位器来检测输入扭矩的变化，此类传感器存在固有的磨损和触电噪声问题，尤其是磨损导致的电中位偏移故障一直未得到彻底有效的解决。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种非接触式的汽车用电动助力转向扭矩传感器电路，解决接触式扭矩传感器存在的固有问题。本实用新型采用的技术方案是这样的:本实用新型的一种汽车用电动助力转向扭矩传感器电路，该电路包括双全桥信号检测电路和信号处理电路。其中所述双全桥信号检测电路包括:相互并联的传感器线圈组、主信号全桥采集电路和幅信号全桥采集电路，所述传感器线圈组包括:串联的检测线圈和补偿线圈，所述主信号全桥采集电路包括:串联的第一电阻和第二电阻，所述幅信号全桥采集电路包括:串联的第三电阻和第四电阻；所述信号处理电路包括振荡器、电流放大电路、主信号处理通道和副信号处理通道；所述主信号处理通道包括主差动放大电路、主相敏检波电路、主低通滤波电路和主中线调节电路，所述副信号处理通道包括副差动放大电路、副相敏检波电路、副低通滤波电路和副中线调节电路。上述的振荡器用于产生励磁信号；电流放大电路:对励磁信号进行放大后输入到双全桥信号检测电路、主相敏检波电路和副相敏检波电路；主差动放大电路:正输入端连接至检测线圈和补偿线圈的公共端，负输入端连接至第一电阻和第二电阻的公共端，对主信号全桥采集电路的主路信号进行放大；主相敏检波电路:解调经过放大的主信号全桥采集电路主路信号；主低通滤波电路:对经过解调的主路信号进行高频载波信号与低频载波信号的分离；主中点调节电路:对解调后的主路信号进行偏置输出主路扭矩信号；副差动放大电路:负输入端连接至检测线圈和补偿线圈的公共端，正输入端连接至第三电阻和第四电阻的公共端，对副信号全桥采集电路的副路信号进行放大；副相敏检波电路:解调经过放大的副信号全桥采集电路副路信号；副低通滤波电路:对经过解调的副路信号进行高频载波信号与低频载波信号的分离；副中点调节电路:对解调后的副路信号进行偏置输出副路扭矩信号。在本实用新型上述的技术方案中，所述主相敏检波电路为开关式相敏检波电路。在本实用新型上述的技术方案中，所述副相敏检波电路为开关式相敏检波电路。[0010]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:1、采用无接触式电磁感应式传感器，解决了现有技术电位器的磨损和触电噪声问题；2、通过壳体的屏蔽，可以提高传感器的抗干扰能力；3、该电路中设置有电中位调节电路，可以方便的实现传感器的中位调节，解决传感器中位跑偏问题；4、双全桥信号检测电路中同侧采用检测线圈和补偿线圈，可有效抑制线圈温漂；5、采用主信号处理通道和幅信号处理通道相配合的技术方案，从而实现信号冗余，可以实现通过ECU快速计算并甄别出传感器是否有故障，提高助力扭矩系统的安全性。
图1是本实用新型电路的原理图。图2依次是本实用新型主路处理通道的主差动放大电路的输入和输出、主相敏检波电路的输出、主低通滤波电路的输出和主中点调节电路的输出波形图；图3依次是本实用新型副路处理通道的副差动放大电路的输入和输出、副相敏检波电路的输出、副低通滤波电路的输出和副中点调节电路的输出波形图；图中标记:1-双全桥彳目号检测电路2-信号处理电路11-信号处理电路22-振荡器23-电流放大器24-主信号处理通道25-副信号处理通道241-主差动放大电路242-主相敏检测电路243-主低通滤波电路244-主中点调节电路251-副差动放大电路252-副相敏检测电路253-副低通滤波电路254-副中点调节电路Lc-补偿线圈Lb-检测线圈Rl-第一电阻R2-第二电阻R3-第三电阻R4-第四电阻具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，是本实用新型的实施例的一种汽车用电动助力转向扭矩传感器电路的电路原理图。该电路包括双全桥信号检测电路I和信号处理电路2。双全桥信号检测电路I包括相互并联的传感器线圈组11、主信号全桥采集电路和幅信号全桥采集电路；所述传感器线圈组11包括串联的检测线圈Ld和补偿线圈Lc，所述主信号全桥采集电路包括串联的第一电阻Rl和第二电阻R2，所述幅信号全桥采集电路包括串联的第三电阻R3和第四电阻R4。上述的信号处理电路2包括振荡器22、电流放大电路23、主信号处理通道24和副信号处理通道25。所述主信号处理通道包括主差动放大电路241、主相敏检波电路242、主低通滤波电路243和主中线调节电路244，所述副信号处理通道包括副差动放大电路241、副相敏检波电路242、副低通滤波电路243和副中线调节电路244。在本实用新型的技术方案中，振荡器22主要用于产生励磁信号，该振荡器22将产生的励磁信号分别传递给主电流放大电路2。主电流放大电路2对励磁信号进行放大后输入到双全桥信号检测电路1、主相敏检波电路242和副相敏检波电路252。在本实用新型的技术方案中，主信号处理通道24的主差动放大电路241的正输入端连接至检测线圈Ld和补偿线圈Lc的公共端，负输入端连接至第一电阻Rl和第二电阻R2的公共端，由于检测线圈Ld扭动引起的电感变化进而影响到传感器线圈组11的电压变化，而第一电阻Rl和第二电阻R2的公共端的信号电压是不变的，因此输入到主差动放大电路241两个输入端的信号就会产生一差值，该差值就是主信号全桥采集电路的主路信号，其波形如图2的al所示；主差动放大电路241对主信号全桥采集电路的主路信号进行放大，其输出波形如图2的bl。主相敏检波电路242对经过放大的主信号全桥采集电路主路信号进行调节，形成如图2的Cl的正半幅波形。主低通滤波电路243对经过解调的主路信号进行高频载波信号与低频载波信号的分离，形成如图2的dl的恒压值。主中点调节电路244对解调后的主路信号进行偏置输出如图2中el所示主路扭矩信号，该主中位点调节电路可以方便的实现传感器的中位调节，解决传感器中位跑偏问题。副信号处理通道25与主信号处理电路24的技术方案基本相同，其区别主要是所处理并输出的信号是与主信号处理电路24的相反的，即副信号处理通道25的副差动放大电路251的负输入端连接至检测线圈Ld和补偿线圈Lc的公共端，正输入端连接至第三电阻R3和第四电阻R4的公共端，由于检测线圈Ld扭动引起的电感变化进而影响到传感器线圈组11的电压变化，而第三电阻R3和第四电阻R4的公共端的信号电压是不变的，因此输入到副差动放大电路251两个输入端的信号就会产生一差值，该差值就是副信号全桥采集电路的副路信号，其波形如图3的a2所示，该波形是与主信号全桥采集电路的信号相反的；副差动放大电路251对副信号全桥采集电路的副路信号进行放大，其输出波形如图3的b2。副相敏检波电路252对经过放大的副信号全桥采集电路副路信号进行调节，形成如图3的c2的负半幅波形。副低通滤波电路253对经过解调的副路信号进行高频载波信号与低频载波信号的分离，形成如图3的d2的恒压值。副中点调节电路254对解调后的副路信号进行偏置输出如图3中e2所示副路扭矩信号，该副中位点调节电路可以方便的实现传感器的中位调节，解决传感器中位跑偏问题。在本实用新型上述的技术方案中，上述的主相敏检波电路242和副相敏检波电路252均为开关式相敏检波电路。所述双全桥信号检测电路I设置在壳体内，通过壳体的屏蔽，可以提高传感器的抗干扰能力。本实用新型采用无接触式电磁感应式传感器，解决了现有技术电位器的磨损和触电噪声问题；该电路中设置有电中位调节电路，可以方便的实现传感器的中位调节，解决传感器中位跑偏问题；双全桥信号检测电路中同侧采用检测线圈和补偿线圈，可有效抑制线圈温漂；采用主信号处理通道和幅信号处理通道相配合的技术方案，从而实现信号冗余，可以实现通过ECU快速计算并甄别出传感器是否有故障，提高助力扭矩系统的安全性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种汽车用电动助力转向扭矩传感器电路，其特征在于:该电路包括双全桥信号检测电路(I)和信号处理电路(2)； 所述双全桥信号检测电路(I)包括相互并联的传感器线圈组(11 )、主信号全桥采集电路和幅信号全桥采集电路；所述传感器线圈组(11)包括串联的检测线圈(Ld)和补偿线圈(Lc)，所述主信号全桥采集电路包括串联的第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)，所述幅信号全桥采集电路包括串联的第三电阻(R3)和第四电阻(R4); 所述信号处理电路(2)包括振荡器(22)、电流放大电路(23)、主信号处理通道(24)和副信号处理通道(25);所述主信号处理通道包括主差动放大电路(241)、主相敏检波电路(242)、主低通滤波电路(243)和主中线调节电路(244)，所述副信号处理通道包括副差动放大电路(241 )、副相敏检波电路(242 )、副低通滤波电路(243 )和副中线调节电路(244 ); 振荡器(22):产生励磁信号； 电流放大电路(23 ):对励磁信号进行放大后输入到双全桥信号检测电路(I)、主相敏检波电路(242)和副相敏检波电路(252)； 主差动放大电路(241):正输入端连接至检测线圈(Ld)和补偿线圈(Lc)的公共端，负输入端连接至第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)的公共端，对主信号全桥采集电路的主路信号进行放大； 主相敏检波电路(242):解调经过放大的主信号全桥采集电路主路信号； 主低通滤波电路(243):对经过解调的主路信号进行高频载波信号与低频载波信号的分离； 主中点调节电路(244):对解调后的主路信号进行偏置输出主路扭矩信号； 副差动放大电路(251):负输入端连接至检测线圈(Ld)和补偿线圈(Lc)的公共端，正输入端连接至第三电阻(R3)和第四电阻(R4)的公共端，对副信号全桥采集电路的副路信号进行放大； 副相敏检波电路(252):解调经过放大的副信号全桥采集电路副路信号； 副低通滤波电路(253):对经过解调的副路信号进行高频载波信号与低频载波信号的分离； 副中点调节电路(254):对解调后的副路信号进行偏置输出副路扭矩信号。
2.根据权利要求1所述的汽车用电动助力转向扭矩传感器电路，其特征在于:所述主相敏检波电路(242)为开关式相敏检波电路。
3.根据权利要求1所述的汽车用电动助力转向扭矩传感器电路，其特征在于:所述副相敏检波电路(252)为开关式相敏检波电路。
4.根据权利要求1所述的汽车用电动助力转向扭矩传感器电路，其特征在于:所述双全桥信号检测电路(I)设置在壳体内。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车用电动助力转向扭矩传感器电路，该电路包括双全桥信号检测电路和信号处理电路；双全桥信号检测电路包括相互并联的传感器线圈组、由串联的第一电阻和第二电阻组成的主信号全桥采集电路和由第三电阻和第四电阻串联组成的幅信号全桥采集电路；所述传感器线圈组包括串联的检测线圈和补偿线圈；信号处理电路包括振荡器、电流放大电路、主信号处理通道和副信号处理通道；主信号处理通道包括主差动放大电路、主相敏检波电路、主低通滤波电路和主中线调节电路，副信号处理通道包括副差动放大电路、副相敏检波电路、副低通滤波电路和副中线调节电路。本实用新型解决了电位器传感器存在固有的磨损和触电噪声问题。
文档编号B62D5/04GK203005515SQ20132001011
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者龙冯刚, 张建 申请人:重庆龙润汽车转向器有限公司