一种位置传感电路论文和设计-宋士磊

全文摘要

本实用新型提供了一种位置传感电路，包括一位置传感器芯片，所述位置传感器芯片的电源端和地之间跨接一用于滤除高频噪声的第一电容、一用于滤除中频噪声的第二电容和一用于滤除低频噪声的第三电容；所述位置传感器芯片的信号输出端和地之间跨接一用于滤除高频噪声的第四电容、一用于滤除中频噪声的第五电容和一用于滤除低频噪声的第六电容。本实用新型有效的改善了输出信号，提高了EGR系统工作的准确性。

主设计要求

1.一种位置传感电路，其特征在于，包括一位置传感器芯片，所述位置传感器芯片的电源端和地之间跨接一用于滤除高频噪声的第一电容、一用于滤除中频噪声的第二电容和一用于滤除低频噪声的第三电容。

设计方案

2.如权利要求1所述的位置传感电路，其特征在于，所述位置传感器芯片的信号输出端和地之间跨接一用于滤除高频噪声的第四电容、一用于滤除中频噪声的第五电容和一用于滤除低频噪声的第六电容。

3.如权利要求2所述的位置传感电路，其特征在于，所述位置传感器芯片的信号输出端还串接一匹配电阻。

4.如权利要求1所述的位置传感电路，其特征在于，在排布电路板时，所述位置传感器芯片的电源经由一接插件引入所述电路板，所述第一电容设置于所述接插件端。

5.如权利要求1所述的位置传感电路，其特征在于，在排布电路板时，所述第三电容设置于所述位置传感器芯片的电源端。

6.如权利要求2所述的位置传感电路，其特征在于，在排布电路板时，所述位置传感器芯片的输出信号经由一接插件接出所述电路板，所述第四电容设置于所述接插件端。

7.如权利要求2所述的位置传感电路，其特征在于，在排布电路板时，所述第六电容设置于所述位置传感器芯片的信号输出端。

8.如权利要求1或2所述的位置传感电路，其特征在于，所述位置传感器芯片的电源端和地之间还跨接一用于消除寄生振荡的退耦电容。

9.如权利要求1所述的位置传感电路，其特征在于，所述第一电容的取值范围为(0.5～10)nF，所述第二电容的取值范围为(100～330)nF，所述第三电容的取值范围为(0.1～1)μF。

10.如权利要求2所述的位置传感电路，其特征在于，所述第四电容的取值范围为(0.5～10)nF，所述第五电容的取值范围为(10～100)nF，所述第六电容的取值范围为(47～330)nF。

11.如权利要求8所述的位置传感电路，其特征在于，所述退耦电容的取值范围为(47～220)nF。

12.如权利要求3所述的位置传感电路，其特征在于，所述匹配电阻的取值范围为(10～100)Ω。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车废气再循环技术领域，尤其涉及一种位置传感电路。

背景技术

EGR(Exhaust Gas Recirculation废气再循环)阀是一个安装在发动机上用来控制反馈到进气系统的废气再循环量的机电一体化产品。它通常位于进气歧管的右侧，靠近节气门，有一通向排气歧管的短金属管与它相连。其作用是对进入进气歧管的废气量进行控制，使一定量的废气流入进气歧管进行再循环。EGR阀是废气再循环装置中非常重要的、关键的部件。

EGR阀通过将发动机燃烧排出的废气引导至进气歧管，进而参与燃烧来降低燃烧室的温度，达到提高发动机工作效率的目的。同时还能改善燃烧环境、降低发动机负担、有效减少一氧化氮化合物的排放以及减少爆震，从而延长各部件使用寿命。

但是过度的废气再循环将会影响发动机的正常工作，特别是在怠速、低转速小负荷及发动机处于冷态运行时，以及在全负荷(节气门全开)要求发动机动力性时，再循环的废气将对发动机的性能产生严重的影响。为了使废气再循环量对发动机性能不产生过度影响，现代电控发动机对废气再循环也采用了闭环控制策略，在废气再循环阀处设置位置传感器，对实际的废气再循环量进行闭环修正和反馈控制。

图1所示是现有的一种由霍尔元件及信号放大电路构成的传感电路。图中，JK2为节气门位置传感器插座，其中，①脚+5V电源来自汽车ECU，②脚为地线，③脚为放大后的霍尔信号输出线；JKl为线性霍尔元件，其中，①脚+5V电源，②脚为地线，③脚为霍尔元件的线性电压输出信号，所述的霍尔元件的线性电压输出经电阻R1送至运算放大器U1A3脚进行同相放大。放大增益由电阻R1与电阻R2的比值决定。三极管Ql、三极管Q2及电阻R3～R8组成增幅电路，使运算放大器输出摆幅达到0～5V，再经电阻R11、电容C4滤波后输出符合需求的模拟信号。

但是，在实车环境中，不可避免的会有各种电磁干扰和噪声，上述的传感电路抗电磁干扰和滤除噪声能力较弱，在各种电磁干扰和电磁噪声作用下即便是放大后的霍尔信号也容易发生波动，导致反馈给ECU(Electric Control Unit电子控制单元)的信号异常，从而影响EGR系统的正常工作。因此，需要在有限空间内，使用较少的电子元器件，实现优异的抗电磁干扰能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够简单有效的滤除电磁干扰的传感电路，提高EGR系统控制的准确性。

一种位置传感电路，包括一位置传感器芯片，所述位置传感器芯片的电源端和地之间跨接一用于滤除高频噪声的第一电容、一用于滤除中频噪声的第二电容和一用于滤除低频噪声的第三电容。

上述的位置传感电路，其中，所述位置传感器芯片的信号输出端和地之间跨接一用于滤除高频噪声的第四电容、一用于滤除中频噪声的第五电容和一用于滤除低频噪声的第六电容。

上述的位置传感电路，其中，所述位置传感器芯片的信号输出端还串接一匹配电阻。

上述的位置传感电路，其中，在排布电路板时，所述位置传感器芯片的电源经由一接插件引入所述电路板，所述第一电容设置于所述接插件端。

上述的位置传感电路，其中，在排布电路板时，所述第三电容设置于所述位置传感器芯片的电源端。

上述的位置传感电路，其中，在排布电路板时，所述位置传感器芯片的输出信号经由一接插件接出所述电路板，所述第四电容设置于所述接插件端。

上述的位置传感电路，其中，在排布电路板时，所述第六电容设置于所述位置传感器芯片的信号输出端。

上述的位置传感电路，其中，所述位置传感器芯片的电源端和地之间还跨接一用于消除寄生振荡的退耦电容。

上述的位置传感电路，其中，所述第一电容的取值范围为(0.5～10)nF，所述第二电容的取值范围为(100～330)nF，所述第三电容的取值范围为(0.1～1)μF。

上述的位置传感电路，其中，所述第四电容的取值范围为(0.5～10)nF，所述第五电容的取值范围为(10～100)nF，所述第六电容的取值范围为(47～330)nF。

上述的位置传感电路，其中，所述退耦电容的取值范围为(47～220)nF。

上述的位置传感电路，其中，所述匹配电阻的取值范围为(10～100)Ω。

与现有技术相比，本实用新型选用位置传感器芯片，并在电源输入端配以分别滤除高中低频噪声的滤波电容，对全波段滤波，因此本实用新型提出的位置传感电路的抗电磁干扰能力强，有很好的电磁兼容性，提高了EGR系统工作的准确性。同时，由于外围电路较为精简，因此大大缩小了电路板的面积，有助于提高电子设备排布的灵活性。

另外，本实用新型在所述位置传感器芯片的信号输出端也分别设置滤除高中低频噪声的滤波电容，对全波段滤波，进一步提高EGR系统工作的准确性。

附图说明

图1是一种现有的传感电路图；

图2是本发明中的一种传感电路图；

图3是图2中电路的改进电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。然而，本实用新型可以用不同的形式实现，不应只是局限在所述的实施例。且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征允许相互组合或替换。结合以下的说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。

需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

EGR阀中的角度传感器用于检测EGR阀的开度并将其反馈给ECU，由ECU控制、调节EGR阀的开度，即调节参与再循环的废气的流量，从而使发动机的燃烧处于比较理想的温度，减少一氧化氮化合物的排放以及减少爆震，提高发动机的寿命。

如图2所示，位置传感器芯片IC1是一种可以感知三维(XYZ坐标系)角度变化的传感器芯片，其内部逻辑是通过霍尔元件分别感应X、Y、Z三个方向的角度变化，然后通过其他模块对该角度变化进行数\/模转换和简单的信号处理得到适合车辆ECU处理的信号，由ECU中的相关模块对角度变化进行判断并相应的控制EGR阀的开度，以调节参与循环的废气量。进一步地，本实施例选用了Melexis(迈来芯)公司的位置传感器MLX90371。该传感器的内部还包括了信号放大、模数转换、数字信号处理和输出驱动等部件。具体的管脚定义如表1所示：

表1

设计图

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设计方案

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