[发明专利]基于霍尔电路编码的行程传感器及其行程测量方法

权利要求书

1.一种基于霍尔电路编码的行程传感器，包括非磁性金属材料制成的金属管(1)，在金属管(1)上套设有与金属管外径相适配的磁环(2)；其特征在于：在金属管(1)内设有若干霍尔电路阵列(3)，霍尔电路阵列(3)分别通过各子单片机(4)与主单片机(5)相连，主单片机(5)的输出端连接有运算放大电路(6)，运算放大电路(6)与外引线(7)相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于霍尔电路编码的行程传感器，其特征在于：在金属管(1)内设有与金属管(1)内径、长度适配的双面印制板(8)，霍尔电路阵列(3)安装在双面印制板(8)上，各子单片机(4)、主单片机(5)和运算放大电路(6)设置在双面印制板(8)的另一面。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于霍尔电路编码的行程传感器，其特征在于：所述的霍尔电路阵列(3)由若干贴片式AH3661微功耗数字霍尔电路沿金属管(1)轴线方向分成两排交错排布在双面印制板(8)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于霍尔电路编码的行程传感器，其特征在于：所述的磁环(2)为轴向充磁的铁氧体磁环。

5.根据权利要求4所述的一种基于霍尔电路编码的行程传感器，其特征在于：所述磁环(2)的磁感应强度可触发连续n个霍尔电路处于导通状态，而其他霍尔电路则处于截止状态；其中n≥3。

6.根据权利要求1、4或5所述的一种基于霍尔电路编码的行程传感器，其特征在于：所述的金属管(1)的端部采用密封材料(9)密封。

7.权利要求1所述的使用基于霍尔电路编码的行程传感器进行行程测量的方法，其特征在于，它包括如下步骤：

(1)通电后，主单片机和子单片机分别初始化，主单片机等待子单片机完成信息采集，主单片机准备扫描子单片机的通信寄存器；

(2)子单片机采集各个霍尔电路的信息：

子单片机查询其存储器内是否有失效霍尔电路的记录，若有，则将其剔除在扫描的范围之外；若无，则子单片机查询各个霍尔电路当前工作状态，进行编码后送入子单片机的通信寄存器，等待主机查询；

(3)主单片机扫描子单片机的通信寄存器内信息，采集霍尔电路当前工作状态；

(4)主单片机对采集到的数据进行综合处理：

设定磁环同时触发连续n个霍尔电路：

设定其中有m个或m个以上的霍尔电路导通时，则判断磁环运动到n个霍尔电路的中间位置，计算出当前磁环位置后将它转化成行程信息，送入信号运算放大电路；

若发现有失效的霍尔电路，则将该霍尔电路对应的编码信息发送到对应的子单片机的存储器中；

其中n≥3，且n≥m≥2，n、m均为整数；

(5)信号经放大后完成一次信号输出；

(6)重复2～4步骤，保持子单片机的通信寄存器数据实时更新。

8.权利要求7所述的行程测量的方法，其特征在于，步骤(2)中，子单片机根据查询到的单个霍尔电路的信息，将其状态分为导通和截止，导通状态输出低电平，对应的编码为0；截止状态输出高电平，对应的编码为1，子单片机将各个霍尔电路对应的编码输入到其通信寄存器保存。

9.权利要求7或8所述的行程测量的方法，其特征在于，步骤(4)中判断失效的霍尔电路时，若发现连续n个霍尔电路中只有1个霍尔电路输出低电平，则判断该霍尔电路为失效电路，主单片机将该霍尔电路对应的信息发还给子单片机的存储器；其中n≥3。