人物角位移传感器设计揭秘电子调速器系统的精髓
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。传感器的主要功能是测量角位移,以便控制喷油泵齿条位置,进而调整柴油机转速。现有的电感差动式位移传感器存在体积大、励磁稳定性差等问题。本文旨在设计一种新的角位移传感器,满足电子调速器对高精度、高可靠性的要求。
电子调速器系统工作原理
电子调速器系统由外环和内环组成,其中外环通过PID控制模块与转速传感器相连,而内环则通过PI控制模块与角位移执行机构相连。外环负责给出理论转速信号,与实际转速信号进行比较,然后输出给内环以调整喷油泵齿条位置,从而实现柴油机的正常调节。
角位移传感器设计
为了提高性能,本文采用了差动变压器原理设计了一种新型角位移传感器。该设计包括结构设计和信号调理电路两部分。
结构设计:采用圆柱形绝缘材料制成的骨架,将初级线圈和两个对称次级线圈固定在一起。当偏心圆盘旋转时,由于磁场变化,输出电压随之变化。
信号调理电路:利用AD598作为核心设备,结合滤波保护电路、信号对称电路和信号放大电路,对输入激励电压进行处理,使得输出符合电子调速系统需求,并且具有良好的零点标定、漂移补偿能力。
实验验证
3.1 参数匹配实验:
结构定位:确定了零点标定位置及运动方向。
实验过程:通过调整元件参数,最终匹配出最佳参数,即当最大负方向为−32°时,输出为−5V;最大正方向为+32°时,输出为5V;零点处,为0V。
3.2 内环实验:
系统性能曲线显示,在−5~5V范围内,角位移执行机构呈线性转动,其线性度达0%;动态响应时间约0.2s。
4 结论:
本文提出的新型角位移传感器结构小、灵敏度高,并且能够提供准确的测量值。在实际应用中,该技术可以显著提高柴油机电子调控系统的整体性能,有着重要的地道工程价值。