转速脉冲信号的调节电路及方法

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及转速脉冲信号的调节电路及方法。

背景技术

常见的霍尔速度传感器，通过感应金属物体移动时带动背磁磁铁的磁感线产生的磁场变化而进行高低电平切换，主要用于测量齿轮旋转或者铁磁性材料的金属物体的运动。

为了产生磁场，用于检测齿轮转速的齿轮传感器都需要在芯片背面加上一个磁铁，称为背磁。背磁的磁场很强，因此需要将齿轮传感器检测到的信号减掉背磁产生的信号，才能得到正确的值。

然而，在实际应用场景中，背磁磁场的实际测量值与额定值会存在一定偏差，且背磁磁场不是均匀磁场，进而导致得到的齿轮传感器检测的齿轮转速并不准确。

发明内容

本发明提供的转速脉冲信号的调节电路及方法，用以解决现有技术中背磁磁场的实际测量值与额定值会存在一定偏差，且背磁磁场不是均匀磁场，进而导致得到的齿轮传感器检测的齿轮转速并不准确的缺陷，实现降低背磁磁场不准确、不均匀等因素对齿轮脉冲信号影响的目的，使得调节后的齿轮脉冲信号更加准确。

本发明提供的一种转速脉冲信号的调节电路，应用于齿轮传感器，包括：

运放模块110，用于将接收的齿轮传感器的背磁与齿轮之间的多个通道的磁场信号进行放大，以产生放大信号；

处理模块120，与所述运放模块110连接，所述处理模块120根据所述放大信号，确定每个所述通道的捕获值和增益值，并生成第一调节信号和第二调节信号，且根据所述第一调节信号和所述多个通道的放大信号，生成齿轮的转速脉冲信号；

调节模块130，与所述处理模块120、所述运放模块110连接，用于根据所述第二调节信号，调节运放模块110中任一所述通道的所述增益值、所述磁场信号及偏移值。

根据本发明提供的一种转速脉冲信号的调节电路，所述调节电路还包括：

磁感应组件140，所述磁感应组件140包括至少三个依次间隔设置的磁感应元件，每个所述磁感应元件用于采集齿轮传感器的背磁与齿轮之间的初始磁场信号；

减法模块150，连接于所述磁感应组件140和所述运放模块110之间，用于将相邻两个所述磁感应元件采集的所述初始磁场信号相减，生成任一所述通道的磁场信号，并传输至所述运放模块110。

根据本发明提供的一种转速脉冲信号的调节电路，所述运放模块110包括至少两个运算放大器；所述处理模块120包括至少两个模数转换器和数字处理器；

每个所述运算放大器的输出端分别对应与每个所述模数转换器的输入端连接，每个所述模数转换器的输出端分别与所述数字处理器的输入端连接，所述数字处理器的输出端与所述调节模块130的输入端连接；

所述模数转换器，用于对任一所述通道的所述放大信号进行数字化转换，生成任一所述通道的数字信号，并传输至所述数字处理器；

所述数字处理器，用于根据每个所述通道的所述数字信号，确定每个所述通道的所述捕获值和所述增益值，并生成所述第一调节信号和所述第二调节信号，进而通过所述第一调节信号，对每个所述通道的所述数字信号的偏移值进行调节，以生成齿轮的所述转速脉冲信号。

本发明还提供的一种转速脉冲信号的调节法，应用于如上述任一种所述转速脉冲信号的调节电路，包括：

将接收的齿轮传感器的背磁与齿轮之间的多个通道的磁场信号进行放大，以产生放大信号；

根据所述放大信号，确定每个所述通道的捕获值和增益值；

通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号；

根据所述第一调节信号和所述多个通道的放大信号，生成齿轮的转速脉冲信号；

根据所述第二调节信号调节任一通道的所述增益值、所述磁场信号和偏移值。

根据本发明提供的一种转速脉冲信号的调节方法，在所述齿轮处于开机阶段的情况下，所述第一调节信号包括第一开机调节信号，所述第二调节信号包括第二开机调节信号，所述捕获阈值为第一捕获阈值；

通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号，包括：

在任一所述通道的所述捕获值不小于任一所述通道的所述第一捕获阈值，且任一所述通道的所述增益值不为最小值的情况下，生成所述第一开机调节信号和所述第二开机调节信号；

所述第二开机调节信号用于指示所述调节模块130调整任一所述通道的所述增益值和所述磁场信号的偏移值。

根据本发明提供的一种转速脉冲信号的调节方法，在生成所述第二开机调节信号之后，还包括：

将所述第二开机调节信号发送至所述调节模块130；

接收任一所述通道的新的捕获值，直至所述新的捕获值小于所述第一捕获阈值，以确定所述任一通道的数字信号的偏移值；

根据所述偏移值，确定任一所述通道的第一目标捕获值。

根据本发明提供的一种转速脉冲信号的调节方法，在齿轮处于校准阶段的情况下，所述第一调节信号包括第一校准调节信号，所述第二调节信号包括第二校准调节信号和第三校准调节信号，所述捕获阈值为第二捕获阈值，所述通道包括第一通道和第二通道，所述捕获值包括：第一通道的第一捕获值，以及第二通道的第二捕获值；所述增益值包括：所述第一通道的第一增益值，以及第二通道的第二增益值；

通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号，包括：

在确定所述第一捕获值达到峰值，且所述第二捕获值达到峰值的情况下，确定所述第一增益值，以及所述第二增益值；

在确定所述第一增益值与所述第二增益值之差大于1的情况下，调节所述运放模块110的标志位，并生成所述第一校准调节信号和第二校准调节信号；所述第二校准调节信号，用于指示所述调节模块130调整目标运算放大器的增益值，所述目标运算放大器是基于所述第一增益值和所述第二增益值确定的；

在确定所述第一捕获值和所述第二捕获值中任一值未达到峰值，且所述任一值不小于所述第二捕获阈值的情况下，生成所述第三校准调节信号；所述第三校准调节信号，用于指示所述调节模块130调整与所述任一值相对应的运算放大器的增益值。

根据本发明提供的一种转速脉冲信号的调节方法，在确定所述第一捕获值和所述第二捕获值中任一值未达到峰值的情况下，所述第一调节信号包括第四校准调节信号；

所述通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号，还包括：

若所述第一捕获值和所述第二捕获值均小于所述第二捕获阈值，则根据所述任一值的极差值，生成第四校准调节信号，所述第四校准调节信号，用于调节与所述任一值对应的通道的数字信号的偏移值。

根据本发明提供的一种转速脉冲信号的调节方法，在所述齿轮处于运行阶段的情况下，所述第一调节信号包括第一运行调节信号，所述第二调节信号包括第二运行调节信号，所述捕获阈值为第三捕获阈值；

通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号，包括：

将所述任一通道的捕获值与所述第三捕获阈值进行对比，确定所述任一通道的目标次数，所述目标次数用于指示所述任一通道的捕获值不小于所述第三捕获阈值的次数；

在所述任一通道的捕获值不小于所述第三捕获阈值，且目标次数大于预设次数的情况下，生成所述第一运行调节信号和所述第二运行调节信号；

所述第二运行调节信号，用于指示所述调节模块130调整所述任一通道的所述增益值。

根据本发明提供的一种转速脉冲信号的调节方法，在所述生成所述第一运行调节信号和第二运行调节信号之后，还包括：

将所述第二运行调节信号发送至所述调节模块130；

接收所述任一通道的新的捕获值，直至所述新的捕获值小于所述第三捕获阈值，确定所述任一通道的偏移值；

根据所述偏移值，确定所述任一通道的第二目标捕获值。

本发明还提供一种齿轮传感器，用于设置于背磁和齿轮之间，包括如上任一种所述的转速脉冲信号的调节电路。

本发明还提供一种数字处理器，包括：

确定模块，用于根据至少两个通道的模数转换器发送的齿轮转速的数字信号，确定所述至少两个通道的捕获值，并确定运放模块110中所述至少两个通道的运算放大器的增益值；

第一生成模块，用于基于捕获阈值，对所述至少两个通道的捕获值和所述增益值进行分析，以生成第一调节信号第二调节信号；所述第二调节信号用于指示调节模块130调整所述至少两个通道的运算放大器的增益值、磁场信号及偏移值；

第二生成模块，用于利用第一调节信号调节数字信号的偏移值，生成所述齿轮的转速脉冲信号。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述转速脉冲信号的调节方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述转速脉冲信号的调节方法。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述转速脉冲信号的调节方法。

本发明提供的转速脉冲信号的调节电路及方法，通过对得到的信号进行处理，进而根据处理结果对信号进行调节和反馈，能够有效降低背磁磁场不准确、不均匀等因素对齿轮脉冲信号的影响，使得调节后的齿轮脉冲信号更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的转速脉冲信号的调节电路的一种电路框图；

图2是本发明提供的齿轮传感器的安装位置示意图；

图3是本发明提供的转速脉冲信号的调节电路的另一种电路框图；

图4是图3所示的本发明提供的转速脉冲信号的调节电路的一种实施例的电路图；

图5是本发明提供的转速脉冲信号的调节方法的流程示意图之一；

图6是本发明提供的转速脉冲信号的调节方法的流程示意图之二；

图7是本发明提供的转速脉冲信号的调节方法的流程示意图之三；

图8是本发明提供的转速脉冲信号的调节方法的流程示意图之四；

图9是本发明提供的数字处理器的结构示意图；

图10是本发明提供的电子设备的结构示意图。

其中，附图标记为：

100：齿轮传感器；110：运放模块；120：处理模块；130：调节模块；140：磁感应组件；150：减法模块；200：齿轮；210：齿峰；220：齿谷；300：背磁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

霍尔传感器可以无接触地感应磁场、位置或电流，这使得霍尔传感器作为磁力计、位置传感器和电流传感器被广泛应用于电动汽车、自动驾驶、智能电表和功率逆变器等消费电子领域和汽车领域，是安全系统、电动助力转向(Electric Power Steering，EPS)系统和车身电子系统的组成部分。在此背景下，提高霍尔传感器的各项性能，设计高精度、高稳定性和高可靠性的霍尔传感器显得极为关键。

本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合图1至图10描述本发明的实施例所提供的转速脉冲信号的调节电路及方法。

图1是本发明提供的转速脉冲信号的调节电路的一种电路框图，应用于齿轮传感器，如图1所示，包括：

运放模块110，用于将接收的齿轮传感器的背磁与齿轮之间的多个通道的磁场信号进行放大，以产生放大信号；

处理模块120，与所述运放模块110连接，所述处理模块120根据所述放大信号，确定每个所述通道的捕获值和增益值，并生成第一调节信号和第二调节信号，且根据所述第一调节信号和所述多个通道的放大信号，生成齿轮的转速脉冲信号；

调节模块130，与所述处理模块120、所述运放模块110连接，用于根据所述第二调节信号，调节运放模块110中任一所述通道的所述增益值、所述磁场信号及偏移值。

其中，运放模块110中可以设有至少两个运算放大器，每个运算放大器用于对一个通道的磁场信号进行信号放大和偏置调整等操作，得到与该磁场信号对应的放大信号，并将放大信号输出至处理模块120。

例如，运放模块110接收第一通道和第二通道这两个通道的磁场信号，对应地，运放模块110至少包括第一通道的运算放大器AMP1和第二通道的运算放大器AMP2；AMP1对第一通道的磁场信号进行放大调整，AMP2对第二通道的磁场信号进行放大调整。

处理模块120在收到一个通道的放大信号之后，根据放大信号得到该通道中运算放大器的增益值，以及对该放大信号的捕获值，生成该放大信号的第一调节信号和第二调节信号。

第一调节信号为处理模块120对放大信号精细调节的信号的总称，第二调节信号为处理模块120通过调节模块130对运放模块110进行调节的信号的总称。

第一调节信号用于指示对该放大信号进行精细调节，进而生成更加准确的脉冲调节信号。

第二调节信号用于指示调节模块130对运放模块110中运算放大器的增益值进行粗略调整，使得放大信号能够被处理模块120捕捉到。

可选地，所述运放模块110包括至少两个运算放大器；所述处理模块120包括至少两个模数转换器和数字处理器；

每个所述运算放大器的输出端分别对应与每个所述模数转换器的输入端连接，每个所述模数转换器的输出端分别与所述数字处理器的输入端连接，所述数字处理器的输出端与所述调节模块130的输入端连接；

所述模数转换器，用于对任一所述通道的所述放大信号进行数字化转换，生成任一所述通道的数字信号，并传输至所述数字处理器；

所述数字处理器，用于根据每个所述通道的所述数字信号，确定每个所述通道的所述捕获值和所述增益值，并生成所述第一调节信号和所述第二调节信号，进而通过所述第一调节信号，对每个所述通道的所述数字信号的偏移值进行调节，以生成齿轮的所述转速脉冲信号。

其中，由于放大信号为模拟信号，需要利用模数转换器ADC根据内部的时钟信号对某一通道的放大信号进行采样，将所有捕获到的电压值作为捕获值，进而可以根据捕获值，得到该通道的数字信号。

例如，模数转换器ADC，用于对单个通道的放大信号进行数字化转换，生成单个通道的数字信号，并将单个通道的数字信号发送至所述数字处理器(Digital Processor，DP)；

所述数字处理器DP在接收到各个通道的数字信号后，对每个通道的数字信号进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号，并利用第一调节信号对数字信号进行调节，进而得到齿轮的转速脉冲信号。

例如，DP对信号的调节分为三个阶段：开机阶段、校准阶段和运行阶段。

在开机阶段，DP设置运放模块110的增益值G和模数转换器ADC的捕获阈值K1，并通过调节数字信号的偏移值和运算放大器的增益值，使得模数转换器ADC捕获值小于设定的捕获阈值K1；

在校准阶段，开始进行校准，DP设置模数转换器ADC的捕获阈值K2，并通过将模数转换器ADC的捕获值U与捕获阈值K2比较，以调节数字信号的偏移值和开机阶段最后的增益值，然后根据极差值调节偏移值，从而达到校准的目的；

在运行阶段，DP在校准阶段最后的增益值的基础上进行增益值调节，并调节数字信号的偏移值，以调节齿轮正常工作时可能产生的偏移。

图2是本发明提供的齿轮传感器的安装位置示意图，如图2所示，齿轮传感器100为IC，是一种霍尔效应转速传感器(Hall effect rotational speed sensor)，设置于齿轮200和背磁300之间，齿轮传感器100中设有与背磁300平行的磁感应元件H1、H2和H3，齿轮传感器100上侧的齿轮200设有齿峰210和齿谷220。

背磁300可以为永磁体。

本发明提供的转速脉冲信号的调节电路及方法，通过对得到的信号进行处理，进而根据处理结果对信号进行调节和反馈，能够有效降低背磁磁场不准确、不均匀等因素对齿轮脉冲信号的影响，使得调节后的齿轮脉冲信号更加准确。

可选地，所述调节电路还包括：

磁感应组件140，所述磁感应组件140包括至少三个依次间隔设置的磁感应元件，每个所述磁感应元件用于采集齿轮传感器的背磁与齿轮之间的初始磁场信号；

减法模块150，连接于所述磁感应组件140和所述运放模块110之间，用于将相邻两个所述磁感应元件采集的所述初始磁场信号相减，生成任一所述通道的磁场信号，并传输至所述运放模块110。

在磁感应组件140中，磁感应元件等间距分布在背磁与齿轮之间，能够使得获取的初始磁场信号偏差更小。

减法模块150包括至少两个减法器，每个减法器用于对单个通道中相邻两个磁感应元件采集的初始磁场信号进行差值计算，生成该通道的磁场信号，并将磁场信号传输至运放模块110中该通道的运算放大器。

图3是本发明提供的转速脉冲信号的调节电路的另一种电路框图，如图3所示，调节电路包括以下结构：

依次连接的磁感应组件140、减法模块150、运放模块110和处理模块120，调节模块130又分别与运放模块110和处理模块120连接。

图4是图3所示的本发明提供的转速脉冲信号的调节电路的一种实施例的电路图，如图4所示，调节电路包括以下结构：

磁感应组件140，包括三个磁感应元件H1、H2和H3，用于采集初始磁场信号；

减法模块150，包括两个减法器MINUS1和MINUS2，用于消除初始磁场信号中背磁磁场的共模干扰，得到磁场信号；理想情况下每个磁感应元件的背磁的磁场强度都是一样的，即背磁的磁场是均匀的，减法器会把背磁的磁场影响完全消除，而实际上，由于背磁的磁场强度是不均匀的，其影响无法全部消除；

运放模块110，包括两个运算放大器AMP1和AMP2，由于磁感应元件采集的感应值很小，需要通过运算放大器对磁场信号进行放大，得到放大信号，便于采集和后续的数据处理；

处理模块120，包括两个模数转换器ADC1和ADC2，以及数字处理器DP，由于模拟信号的算法复杂，且很难实现，而通过模数转换器ADC将放大信号这种模拟信号转换为数字信号，方便在DP中对数字信号的进行快速运算，生成第一调节信号和第二调节信号，能够在初始化阶段快速消除了由于背磁不均匀产生的偏置电压；

调节模块130，包括两个偏移/增益调节器ADJ1和ADJ2，由于未消除背磁会导致信号偏移，而偏移/增益调节器用于根据第二调节信号调节运算放大器AMP1和AMP2中放大器的磁场信号的偏移值Y以及运算放大器的增益值G，能够把偏移的信号移回正确位置。

上述结构的连接关系具体如下：

磁感应元件H1和磁感应元件H2分别接在减法器MINUS1的两个输入端，H1和H2采集的初始磁场信号在MINUS1进行差值计算，得到第一通道的磁场信号；磁感应元件H2和磁感应元件H3分别接在减法器MINUS2的两个输入端，H2和H3采集的初始磁场信号在MINUS2进行差值计算，得到第二通道的磁场信号；

减法器MINUS1的输出端接在运算放大器AMP1的输入端，AMP1对第一通道的磁场信号进行放大调整处理，得到第一通道的放大信号；减法器MINUS2的输出端接在运算放大器AMP2的输入端，AMP2对第二通道的磁场信号进行放大调整处理，得到第二通道的放大信号；

运算放大器AMP1的调节端接在偏移/增益调节器ADJ1的输出端，其输出端接在模数转换器ADC1的输入端，ADC1对第一通道的放大信号进行模数转换，得到第一通道的数字信号；运算放大器AMP2的调节端接在偏移/增益调节器ADJ2的输出端，其输出端接在模数转换器ADC2的输入端，ADC2对第二通道的放大信号进行模数转换，得到第二通道的数字信号；

模数转换器ADC1的输出端接在数字处理器DP的一个输入端；模数转换器ADC2的输出端接在数字处理器DP的另一个输入端，DP分别对第一通道和第二通道的数字信号进行分析处理，以生成第一通道的第一调节信号、第二调节信号，以及第二通道的第一调节信号、第二调节信号，DP根据第一通道的第一调节信号对第一通道的数字信号进行调节，得到第一通道的齿轮的转速脉冲信号；DP还根据第二通道的第一调节信号对第二通道的数字信号进行调节，得到第二通道的齿轮的转速脉冲信号；一般情况下，第一通道的转速脉冲信号和第二通道的转速脉冲信号相同。

偏移/增益调节器ADJ1的输入端接在数字处理器DP的一个输出端，ADJ1根据第一通道的第二调节信号，对AMP1中的增益值、磁场信号和偏移值进行调节；偏移/增益调节器ADJ2的输入端接在数字处理器DP的另一个输出端，ADJ2根据第二通道的第二调节信号，对AMP2中的增益值、磁场信号和偏移值进行调节。

如图4所示，磁感应元件H1和H2将采集的初始磁场信号发送至减法器MINUS1，减法器MINUS1对H1和H2采集的初始磁场信号进行差值计算，可以得到第一通道的磁场信号，并将磁场信号发送至运放模块110中第一通道的运算放大器AMP1。

根据发明提供的转速脉冲信号的调节电路，通过减法器对采集的原始信号进行减法运算，能够有效去除磁场信号中背磁磁场带来的共模干扰。

下面对本发明提供的转速脉冲信号的调节方法进行描述，下文描述的转速脉冲信号的调节方法与上文描述的转速脉冲信号的调节电路可相互对应参照。

图5是本发明提供的转速脉冲信号的调节方法的流程示意图之一，如图5所示，应用于上述实施例中的转速脉冲信号的调节电路，包括但不限于以下步骤：

首先，在步骤S1中，将接收的齿轮传感器的背磁与齿轮之间的多个通道的磁场信号进行放大，以产生放大信号。

其中，运放模块110中可以设有至少两个运算放大器，每个运算放大器用于对一个通道的磁场信号进行信号放大和偏置调整等操作，得到与该磁场信号对应的放大信号，并将放大信号输出至处理模块120。

进一步地，在步骤S2中，根据所述放大信号，确定每个所述通道的捕获值和增益值。

根据至少两个通道的模数转换器发送的齿轮转速的数字信号，确定所述至少两个通道的捕获值，并确定运放模块中所述至少两个通道的运算放大器的增益值。

例如，DP在接收到第一通道的模数转换器ADC1发送的齿轮转速的数字信号，可以根据该数字信号确定任一时刻得到第一通道的捕获值U，并确定运算放大器AMP1的运算放大器的增益值G1。

根据齿轮的启动时序，转速脉冲信号的调节方法分别应用于开机阶段、校准阶段和运行阶段。

其中，校准阶段对运算放大器的增益的调整，是在开机阶段对运算放大器调整后的增益的基础上进行的，运行阶段对运算放大器的增益的调整，是在校准阶段对运算放大器调整后的增益的基础上进行的。

进一步地，在步骤S3中，通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号。

可以理解的是，为了使齿轮的转速脉冲信号逐步精准，需要在信号调节的过程之中从粗调到精调，因此，开机阶段的第一捕获阈值K1、校准阶段的第二捕获阈值K2和运行阶段的第三捕获阈值K3，满足K1＜K2＜K3。

可选地，在所述齿轮处于开机阶段的情况下，所述第一调节信号包括第一开机调节信号，所述第二调节信号包括第二开机调节信号，所述捕获阈值为第一捕获阈值；

通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号，包括：

在任一所述通道的所述捕获值不小于任一所述通道的所述第一捕获阈值，且任一所述通道的所述增益值不为最小值的情况下，生成所述第一开机调节信号和所述第二开机调节信号；

所述第二开机调节信号用于指示所述调节模块130调整任一所述通道的所述增益值和所述磁场信号的偏移值。

图6是本发明提供的转速脉冲信号的调节方法的流程示意图之二，如图6所示，包括：

在任一通道的模数转换器的捕获值U不小于第一捕获阈值K1，且该通道的增益值G不为增益值的最小值Gmin的情况下，DP生成第一开机调节信号和第二开机调节信号，将第二开机调节信号发送至调节模块130，以指示调节模块130对该通道中运算放大器的增益值G和磁场信号的偏移值进行调整。

可选地，在生成所述第二开机调节信号之后，还包括：

将所述第二开机调节信号发送至所述调节模块130；

接收任一所述通道的新的捕获值，直至所述新的捕获值小于所述第一捕获阈值，以确定所述任一通道的数字信号的偏移值；

根据所述偏移值，确定任一所述通道的第一目标捕获值。

将第二开机调节信号发送至偏移/增益调节器ADJ1和偏移/增益调节器ADJ2；

接收任一通道的新的捕获值U，直至新的捕获值U小于第一捕获阈值K1，确定该通道中的偏移/增益调节器的偏移值Y＝(Umax+Umin)/2；

将偏移值Y设置为任一通道的模数转换器第一目标捕获值。

具体地，首先进行电路复位，复位之后设置第一通道的运算放大器AMP1的增益值为G1，运算放大器AMP2的增益值为G2，设置模数转换器ACD1和ADC2的第一捕获阈值K1；

然后开启模数转换器ADC1和ADC2分别进行采集，获得当前通道的捕获值U1和U2，并将捕获值U1和U2送到数字处理器DP进行数字化处理；

在数字处理器DP中，先将捕获值U1和U2与设定的第一捕获阈值K1进行比较，如果U1≥K1，并且AMP1的增益值G1不为增益值的最小值Gmin的情况下，偏移/增益调节器ADJ1根据第二开机调节信号调节AMP1的增益值，直至U1＜K1；

同理，如果U2≥K2，并且AMP2的增益值G2不为增益值的最小值Gmin的情况下，偏移/增益调节器ADJ2根据第二开机调节信号调节AMP2的增益值，直至U2＜K2。

最后设定偏移/增益调节器ADJ1和偏移/增益调节器ADJ2的偏移值Y1和Y2分别作为ADC1和ADC2的捕获值，开机阶段结束。

根据本发明提供的转速脉冲信号的调节方法，通过对运放模块进行设置和调节，从而对磁场信号进行校正，消除磁场信号偏移，进而得到正确的齿轮转速。

可选地，在齿轮处于校准阶段的情况下，所述第一调节信号包括第一校准调节信号，所述第二调节信号包括第二校准调节信号和第三校准调节信号，所述捕获阈值为第二捕获阈值，所述通道包括第一通道和第二通道，所述捕获值包括：第一通道的第一捕获值，以及第二通道的第二捕获值；所述增益值包括：所述第一通道的第一增益值，以及第二通道的第二增益值；

通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号，包括：

在确定所述第一捕获值达到峰值，且所述第二捕获值达到峰值的情况下，确定所述第一增益值，以及所述第二增益值；

在确定所述第一增益值与所述第二增益值之差大于1的情况下，调节所述运放模块110的标志位，并生成所述第一校准调节信号和第二校准调节信号；所述第二校准调节信号，用于指示所述调节模块130调整目标运算放大器的增益值，所述目标运算放大器是基于所述第一增益值和所述第二增益值确定的；

在确定所述第一捕获值和所述第二捕获值中任一值未达到峰值，且所述任一值不小于所述第二捕获阈值的情况下，生成所述第三校准调节信号；所述第三校准调节信号，用于指示所述调节模块130调整与所述任一值相对应的运算放大器的增益值。

目标运算放大器为增益值更高的运算放大器，例如，若G1＞G2，则AMP1为目标运算放大器。

将新捕获的值与之前捕获的值比较，如果之前捕获到的值都是逐渐增大，但是现在捕获到的值却比前一个值小，那么前一个值就是最大值，该最大值记为峰值，最小值亦然。

图7是本发明提供的转速脉冲信号的调节方法的流程示意图之三，如图7所示，包括：

例如，在DP确定所述第一捕获值U1达到峰值U

在DP确定|G1-G2|＞1的情况下，调节所述运放模块110的标志位AMP_DIFF_FLAG＝1，并生成第二校准调节信号，以指示调节模块130调整增益值更高的目标运算放大器的增益值。

在确定第一捕获值U1和所述第二捕获值U2中任一值未达到峰值，且该捕获值不小于第二捕获阈值K2的情况下，生成第三校准调节信号，以指示调节模块130调整与该捕获值相对应的运算放大器的增益值。

可选地，在确定所述第一捕获值和所述第二捕获值中任一值未达到峰值的情况下，所述第一调节信号包括第四校准调节信号；

所述通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号，还包括：

若所述第一捕获值和所述第二捕获值均小于所述第二捕获阈值，则根据所述任一值的极差值，生成第四校准调节信号，所述第四校准调节信号，用于调节与所述任一值对应的通道的数字信号的偏移值。

其中，极差值为得到的捕获值中最大值和最小值之差。

若第一捕获值U1和第二捕获值U2均小于第二捕获阈值K2，则根据任一值的极差值△U，生成第四校准调节信号，以供调节模块130调节与任一值对应的通道中运算放大器的偏移值Y。

当开机阶段结束后，齿轮开始转动，此时调试阶段开始；首先设置ADC1和ADC2的第二捕获阈值K2，随着齿轮转动，ADC1和ADC2进行采集当前通道的第一捕获值U1和第二捕获值U2，并将捕获值U1和U2送到数字处理器DP进行数字化处理；

在数字处理器DP中，先判断当前ADC1的第一捕获值U1和ADC2的第二捕获值U2是否达到了峰值；

如果达到峰值，且AMP1和AMP2增益值之差不小于1，那么设置标志位AMP_DIFF_FLAG＝1，同时调节运算放大器AMP1和AMP2增益值较高的一路G，使之增益值G＝G-1，直到AMP1和AMP2增益值之差|G1-G2|≤1；

如果捕获值U1和U2未达到峰值，则进一步判断当前ADC1和ADC2的捕获值是否大于等于第二捕获阈值K2，如果任一捕获值U≥K2，则减小任一捕获值U；

如果ADC1和ADC2的捕获值U1和U2未超过第二捕获阈值K2，则数字处理器DP根据任一捕获值U的极差值△U＝Umax-Umin，生成第四校准调节信号，以控制调节模块130调节该捕获值对应通道的偏移值Y，调试阶段。

测出的偏移值Y会通过ADJ移动输入信号的偏置电压，把信号移动到Y＝0的位置。

根据本发明提供的转速脉冲信号的调节方法，能够计算出未消除的背磁的影响，并通过偏移值，把信号移动到正确位置。

可选地，在所述齿轮处于运行阶段的情况下，所述第一调节信号包括第一运行调节信号，所述第二调节信号包括第二运行调节信号，所述捕获阈值为第三捕获阈值；

通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号，包括：

将所述任一通道的捕获值与所述第三捕获阈值进行对比，确定所述任一通道的目标次数，所述目标次数用于指示所述任一通道的捕获值不小于所述第三捕获阈值的次数；

在所述任一通道的捕获值不小于所述第三捕获阈值，且目标次数大于预设次数的情况下，生成所述第一运行调节信号和所述第二运行调节信号；

所述第二运行调节信号，用于指示所述调节模块130调整所述任一通道的所述增益值。

目标次数为通道的捕获值U大于第三捕获阈值K3的次数。

在任一通道的数字信号的波形发生变化，且运算放大器的增益值G不变的情况下，将任一通道的捕获值U与所述第三捕获阈值K3进行对比，确定该通道的捕获值U大于第三捕获阈值K3的次数；波形发生变化包括：数字信号的捕获值从单调上升变成了单调下降，或是由单调下降变成单调上升。

在U≤K3，且通道的捕获值U大于第三捕获阈值K3的次数大于1的情况下，生成第一运行调节信号和第二运行调节信号，DP根据第一运行调节信号，对调节数字信号的偏移值，生成该通道的转速脉冲信号，第二运行调节信号用于指示调节模块130调整该通道的运算放大器的增益值G。

图8是本发明提供的转速脉冲信号的调节方法的流程示意图之四，如图8所示，包括：

当调节阶段结束，进入运行阶段，DP在运行阶段调节齿轮正常工作时可能产生的偏移。首先设置ADC1和ADC2的第三捕获阈值K3，同时对统计ADC峰值超过第三捕获阈值K3的计数器进行复位；

然后数字处理器DP根据ADC1和ADC2采集当前通道的捕获值U1和U2来判断波形边沿是否发生了变化。

如果发生了变化，则进一步判断在AMP1和AMP2增益值G1和G2未变的情况下，检测到上一次边沿变化后，ADC1和ADC2的捕获值U1和U2是否超过了第三捕获阈值K3，如果ADC1和ADC2的任一捕获值超过了第三捕获阈值K3，则在该通道上ADC峰值超过第三捕获阈值K3的次数计数加1，执行流程回到波形边沿变化检测，否则对ADC峰值超过第三捕获阈值K3的计数器进行复位。

可选地，在所述生成所述第一运行调节信号和第二运行调节信号之后，还包括：

将所述第二运行调节信号发送至所述调节模块130；

接收所述任一通道的新的捕获值，直至所述新的捕获值小于所述第三捕获阈值，确定所述任一通道的偏移值；

根据所述偏移值，确定所述任一通道的第二目标捕获值。

如果通过对ADC1和ADC2进行采集当前通道的捕获值进行判断，发现波形边沿发生了变化，则进一步判断ADC1和ADC2的捕获值是否小于等于第三捕获阈值K3，如果捕获值小于等于第三捕获阈值K3，则执行流程回到波形边沿变化检测，否则进一步判断ADC峰值超过第三捕获阈值K3的计数器是否不小于1，如果不小于1且AMP1和AMP2增益达到了最小值，则进行报错；

如果ADC峰值超过第三捕获阈值K3的计数不小于1，且AMP1和AMP2增益值G1和G2均未达到最小值，则G1＝G1-1，G2＝G2-1，并通过控制ADJ1和ADJ2调节偏移值Y1和Y2，Y1＝(U1max+U1min)/2，Y2＝(U2max+U2min)/2，调节之后对ADC峰值超过第三捕获阈值K3的计数器进行复位，运行阶段结束。

根据本发明提供的转速脉冲信号的调节方法，通过在运行阶段对增益和偏移值的调节，能够有效避免齿轮运行过程中的振动等原因，传感器的值可能发生变化导致溢出的状况。

进一步地，在步骤S4中，根据所述第一调节信号和所述多个通道的放大信号，生成齿轮的转速脉冲信号。

在处理模块120中，模数转换器将放大信号转换成数字信号，DP根据第一调节信号对数字信号的偏移值进行微调，可以生成较为精准的齿轮的转速脉冲信号。

进一步地，在步骤S5中，根据所述第二调节信号调节任一通道的所述增益值、所述磁场信号和偏移值。

调节模块130根据第二调节信号对运放模块110的增益值、磁场信号及偏移值进行粗调之后，可以使DP能够捕获到数字信号，进而生成的齿轮的转速脉冲信号更加精准。

本发明提供的转速脉冲信号的调节方法，通过对得到的信号进行处理，进而根据处理结果对信号进行调节和反馈，能够有效降低背磁磁场不准确、不均匀等因素对齿轮脉冲信号的影响，使得调节后的齿轮脉冲信号更加准确。

下面对本发明提供的齿轮传感器进行描述，下文描述的齿轮传感器与上文描述的转速脉冲信号的调节电路可相互对应参照。

本发明还提供一种齿轮传感器，用于设置于背磁和齿轮之间，包括如上任一实施例所述的转速脉冲信号的调节电路。

本发明提供的齿轮传感器，通过对得到的信号进行处理，进而根据处理结果对信号进行调节和反馈，能够有效降低背磁磁场不准确、不均匀等因素对齿轮脉冲信号的影响，使得调节后的齿轮脉冲信号更加准确。

下面对本发明提供的数字处理器进行描述，下文描述的数字处理器与上文描述的转速脉冲信号的调节方法可相互对应参照。

图9是本发明提供的数字处理器的结构示意图，如图9所示，包括：

确定模块901，用于根据至少两个通道的模数转换器发送的齿轮转速的数字信号，确定所述至少两个通道的捕获值，并确定运放模块110中所述至少两个通道的运算放大器的增益值；

第一生成模块902，用于基于捕获阈值，对所述至少两个通道的捕获值和所述增益值进行分析，以生成第一调节信号第二调节信号；所述第二调节信号用于指示调节模块130调整所述至少两个通道的运算放大器的增益值、磁场信号及偏移值；

第二生成模块903，用于利用第一调节信号调节数字信号的偏移值，生成所述齿轮的转速脉冲信号。

在数字处理器运行的过程中，确定模块901根据至少两个通道的模数转换器发送的齿轮转速的数字信号，确定所述至少两个通道的捕获值，并确定运放模块110中所述至少两个通道的运算放大器的增益值；第一生成模块902基于捕获阈值，对所述至少两个通道的捕获值和所述增益值进行分析，以生成第一调节信号第二调节信号；所述第二调节信号用于指示调节模块130调整所述至少两个通道的运算放大器的增益值、磁场信号及偏移值；第二生成模块903，用于利用第一调节信号调节数字信号的偏移值，生成所述齿轮的转速脉冲信号。

本申请提供的数字处理器，通过对得到的信号进行处理，进而根据处理结果对信号进行调节和反馈，能够有效降低背磁磁场不准确、不均匀等因素对齿轮脉冲信号的影响，使得调节后的齿轮脉冲信号更加准确。

图10是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图10所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1010、通信接口(Communications Interface)1020、存储器(memory)1030和通信总线1040，其中，处理器1010，通信接口1020，存储器1030通过通信总线1040完成相互间的通信。处理器1010可以调用存储器1030中的逻辑指令，以执行转速脉冲信号的调节方法，该方法包括：将接收的齿轮传感器的背磁与齿轮之间的多个通道的磁场信号进行放大，以产生放大信号；根据所述放大信号，确定每个所述通道的捕获值和增益值；通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号；根据所述第一调节信号和所述多个通道的放大信号，生成齿轮的转速脉冲信号；根据所述第二调节信号调节任一通道的所述增益值、所述磁场信号和偏移值。

此外，上述的存储器1030中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的转速脉冲信号的调节方法，该方法包括：将接收的齿轮传感器的背磁与齿轮之间的多个通道的磁场信号进行放大，以产生放大信号；根据所述放大信号，确定每个所述通道的捕获值和增益值；通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号；根据所述第一调节信号和所述多个通道的放大信号，生成齿轮的转速脉冲信号；根据所述第二调节信号调节任一通道的所述增益值、所述磁场信号和偏移值。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的转速脉冲信号的调节方法，该方法包括：将接收的齿轮传感器的背磁与齿轮之间的多个通道的磁场信号进行放大，以产生放大信号；根据所述放大信号，确定每个所述通道的捕获值和增益值；通过设置捕获阈值，对每个所述通道的捕获值和增益值进行分析，以生成第一调节信号和第二调节信号；根据所述第一调节信号和所述多个通道的放大信号，生成齿轮的转速脉冲信号；根据所述第二调节信号调节任一通道的所述增益值、所述磁场信号和偏移值。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。