(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 204241140 U (45)授权公告日(45)授权公告日 2015.04.01
(21)申请号 201420677679.3(22)申请日 2014.11.13
(73)专利权人上海采埃孚转向系统有限公司
地址201821 上海市嘉定区永盛路2001号(72)发明人姚雪峰 陆劲锋 朱孝松(74)专利代理机构北京连城创新知识产权代理
有限公司 11254
代理人刘伍堂(51)Int.Cl.
G01L 3/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书2页 附图1页
(54)实用新型名称
一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路(57)摘要
本实用新型涉及扭矩传感器技术领域，具体地说是一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路。一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，包括稳压二极管、电阻、电容、放大器。同现有技术相比，设计INDEX信号调理电路，实现了对对扭矩传感器的数字量信号的采集和处理，并基于SAE7126的SPC协议，对数字信号进行解码，电路体积小，便于安放，由于替代了传统的模拟信号式的扭矩传感器，因此EMC效果更好，信号稳定性高，不易受到周围电磁环境的影响，相对于传统的模拟式扭矩传感器，不需要对信号进行AD转换处理，从而消除了采样误差，提高了采样精度。 C N 2 0 4 2 4 1 1 4 0 U CN 204241140 U
权 利 要 求 书
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1.一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，包括稳压二极管、电阻、电容、放大器，放大器（U1）的反向输入端分别连接电阻一（R1）及电阻二（R2）的一端，电阻一（R1）的另一端连接+5V电源，电阻二（R2）的另一端接地；放大器（U1）的同向输入端连接电阻三（R3）的一端，电阻三（R3）的另一端分别连接电容一（C1）、电阻四（R4）的一端、瞬态抑制二极管（D1）的阴极，电容一（C1）及电阻四（R4）的另一端接地，瞬态抑制二极管（D1）的阳极接地；放大器（U1）的输出端连接电阻五（R5）的一端，电阻五（R5）的另一端连接+5V电源；放大器（U1）的正电源端连接+5V电源，放大器（U1）的负电源端接地。
2.根据权利要求1所述的一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，其特征在于：所述的放大器（U1）的型号为MCP6002。
3.根据权利要求1所述的一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，其特征在于：所述的电阻三（R3）的另一端连接扭矩传感器的中位信号端。
4.根据权利要求1所述的一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，其特征在于：所述的放大器（U1）的输出端连接MCU的第一IO端口。
5.根据权利要求3所述的一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，其特征在于：所述的扭矩传感器的型号为TLE4998C的扭矩传感器。
6.根据权利要求4所述的一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，其特征在于：所述的MCU的型号为μ70F3506的微控制器MCU。
7.根据权利要求4所述的一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，其特征在于：所述的电阻一（R1）及电阻二（R2）为100KΩ。
8.根据权利要求4所述的一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，其特征在于：所述的电阻三（R3）及电阻五（R5）为10KΩ。
9.根据权利要求4所述的一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，其特征在于：所述的电阻四（R4）为150KΩ。
10.根据权利要求4所述的一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，其特征在于：所述的电容一（C1）为103pf。
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说 明 书
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一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路
技术领域
本实用新型涉及扭矩传感器技术领域，具体地说是一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路。
[0001]
背景技术
汽车的EPS（Electric Power Steering）转向装置是一种先进的汽车助力转向系
统。它包括了电源，驱动单元，转向管柱，中间轴和机械转向器五个部分。ECU根据扭矩传感器和转角传感器的信号，并结合车速等信号，从而确定转向助力的大小和方向，并驱动电机辅助转向操作。国内的诸多EPS产品中，采用输出模拟信号的扭矩传感器，这种信号稳定性不高，容易受到周围电磁环境的干扰，严重时影响助力手感。
[0002]
发明内容
[0003] 本实用新型为克服现有技术的不足，采用数字式扭矩传感器，利用INDEX信号调理电路，使得对扭矩传感器的数字量信号采样精度高，稳定性高。[0004] 为实现上述目的，设计一种用于扭矩传感器的数字量测试的INDEX信号调理电路，包括稳压二极管、电阻、电容、放大器，放大器的反向输入端分别连接电阻一及电阻二的一端，电阻一的另一端连接+5V电源，电阻二的另一端接地；放大器的同向输入端连接电阻三的一端，电阻三的另一端分别连接电容一、电阻四的一端、瞬态抑制二极管的阴极，电容一及电阻四的另一端接地，瞬态抑制二极管的阳极接地；放大器的输出端连接电阻五的一端，电阻五的另一端连接+5V电源；放大器的正电源端连接+5V电源，放大器的负电源端接地。
[0005] 所述的放大器的型号为MCP6002。
[0006] 所述的电阻三的另一端连接扭矩传感器的中位信号端。[0007] 所述的放大器的输出端连接MCU的第一IO端口。[0008] 所述的扭矩传感器的型号为TLE4998C的扭矩传感器。[0009] 所述的MCU的型号为μ70F3506的微控制器MCU。[0010] 所述的电阻一及电阻二为100KΩ。[0011] 所述的电阻三及电阻五为10KΩ。[0012] 所述的电阻四为150KΩ。[0013] 所述的电容一为103pf。
[0014] 本实用新型同现有技术相比，设计INDEX信号调理电路，实现了对对扭矩传感器的数字量信号的采集和处理，并基于SAE7126的SPC协议，对数字信号进行解码，电路体积小，便于安放，由于替代了传统的模拟信号式的扭矩传感器，因此EMC效果更好，信号稳定性高，不易受到周围电磁环境的影响，相对于传统的模拟式扭矩传感器，不需要对信号进行AD转换处理，从而消除了采样误差，提高了采样精度。
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说 明 书
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附图说明
[0015]
图1为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
[0016] 下面根据附图对本实用新型做进一步的说明。[0017] 如图1所示，INDEX信号调理电路包括稳压二极管、电阻、电容、放大器，放大器U1的反向输入端分别连接电阻一R1及电阻二R2的一端，电阻一R1的另一端连接+5V电源，电阻二R2的另一端接地；放大器U1的同向输入端连接电阻三R3的一端，电阻三R3的另一端分别连接电容一C1、电阻四R4的一端、瞬态抑制二极管D1的阴极，电容一C1及电阻四R4的另一端接地，瞬态抑制二极管D1的阳极接地；放大器U1的输出端连接电阻五R5的一端，电阻五R5的另一端连接+5V电源；放大器U1的正电源端连接+5V电源，放大器U1的负电源端接地。
[0018] 放大器U1的型号为MCP6002。
[0019] 电阻三R3的另一端连接扭矩传感器的中位信号端，用来确定方向盘的中间位置。[0020] 放大器U1的输出端连接MCU的第一IO端口，MC_INDEX是放大器U1的MCP6002发出的，发送给MCU。
[0021] 扭矩传感器的型号为TLE4998C的扭矩传感器。[0022] MCU的型号为μ70F3506的微控制器MCU。[0023] 电阻一R1及电阻二R2为100KΩ。[0024] 电阻三R3及电阻五R5为10KΩ。
电阻四R4为150KΩ。
[0026] 电容一C1为103pf。
[0027] 由于扭矩传感器内部的芯片输出的INDEX信号是电流信号，因此需要将其调理为电压信号，以便MCU识别。信号调理电路中选用了美国微芯科技公司生产的运算放大器，型号为MCP6002。INDEX电流信号经电阻四R4之后，转换为电压信号，调理电路采用单限比较电路，INDEX信号输入端使用了瞬态抑制二极管D1做过压防护。运放的反相输入端的电压值用来做参考电压，INDEX信号同反相输入端的参考电位做比较，如果同相端输入电压高于参考电压，输出端输出高电平，如果同相端输入电压小于参考电压，输出端输出低电平。
[0025]
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说 明 书 附 图
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