人物角位移传感器设计揭秘三大作用在电子调速器系统中的运用

  • 科研动态
  • 2025年01月04日
  • 引言:柴油机电子调速器系统的高效运行依赖于精确的角位移传感器。目前,电感差动式位移传感器在柴油机电子调速器中应用广泛,但其体积大、励磁稳定性差、零点不易处理及电路复杂造成的精度低、可靠性差问题亟待解决。本文旨在设计一种新的角位移传感器,以提高电子调速器系统的性能。 电子调速器系统工作原理 电子调速控制方案如图所示,由外环和内环组成双闭环PID控制模块

人物角位移传感器设计揭秘三大作用在电子调速器系统中的运用

引言:柴油机电子调速器系统的高效运行依赖于精确的角位移传感器。目前,电感差动式位移传感器在柴油机电子调速器中应用广泛,但其体积大、励磁稳定性差、零点不易处理及电路复杂造成的精度低、可靠性差问题亟待解决。本文旨在设计一种新的角位移传感器,以提高电子调速器系统的性能。

电子调速器系统工作原理

电子调速控制方案如图所示,由外环和内环组成双闭环PID控制模块。外环通过给定的转速n1与检测到的转速n2进行比较,调整喷油泵齿条位置;内环根据外环给定信号与实际位置信号进行控制,调整喷油量。

角位移传感器设计

2.1 结构设计

采用差动变压器原理,将初级线圈与两个对称次级线圈相互作用,通过偏心圆盘实现角位移测量。

2.2 信号调理电路设计

以AD598为核心,设计了新型差动变压器信号调节电路,以提高线性度和减少零点误差。

实验验证

3.1 参数匹配实验

通过调整元件参数和安装角度来匹配电子调速系统参数。最终得到最佳配合性能曲线,如图4所示,其特性基本良好且线性度为0.3%,动态响应时间约0.20s。

3.2 内环实验

内环模块工作原理是合成理论转率与实际转率之差的电压信号Ur,与角位移传感者反馈角度信号合成后,再经过PI控制模块来控制执行机构。结果显示(a)图中的数据呈现良好的直线关系,其重复性误差达到了±5V之间,为0%;实验时观察到内环系统具有快速响应能力,即可达到0s,并且重复性的误差保持在±10V之间,为±10%?

总结:本文提出了一种新的角位移传感设备,该设备利用了先进技术,使得它具有更小的尺寸、高灵敏度以及较低成本等优点。在实验室环境下,我们测试了该设备,并发现它能够准确地测量物体旋转时产生的地面运动。这项研究对于改善当前使用的小型机械装置非常有价值,因为它们通常需要高精度并且小巧,这使得它们适用于各种不同的应用场景。此外,本文还探讨了如何将这种技术扩展到其他领域,比如医疗诊断或制造业中的自动化任务,从而进一步推广其应用范围。此项研究为未来可能开发出更先进的小型机械装置奠定了基础,同时也为工业界提供了一种创新解决方案。

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