人物在电子调速器系统中角位移传感器的设计与分类探究
引言:柴油机电子调速器系统的高精度、高可靠性要求,使得传感器性能的提高成为了提高电子调速器性能的关键所在。本文旨在探讨角位移传感器设计与分类,并通过实验验证其最佳工作性能参数。
电子调速器系统工作原理
电子调速器控制方案如图1所示,包括位移传感器、转速传感器和执行机构、PID控制模块、电位器以及压频转换电路模块等组成。外环由给定的柴油机转速n1和检测到的柴油机转速n2进行比较,由外环PID进行控制调整。内环则根据外环给定信号位移与由检测系统测定齿条的实际位置信号的差值进行控制,通过执行机构对齿条位置进行调整,进而控制喷油泵的喷油量,最终达到调节n。
角位移传感器设计
角位移传感元件采用差动变压器原理,本文将差动变压器应用于角位移传感设计。线圈组合及其圆盘示意图如图2所示。3个线圈由铁芯和底座固定形成磁路的一部分,偏心圆盘(相当于直线式差动变压器的铁芯)和轴固定在一起。当偏心圆盘处于中间位置时,两次级线圈磁感应强度相同;随着轴转动,偏心圆盘随之转动,使输出信号随着偏心圆盘的转动而变化。
信号调理电路设计
目前常见的是相敏检波电路和差分整流电路,但这些方法存在多种缺点,如集成度低、结构复杂、线性度不良等。本文以AD598为核心,设计了新型角位移传感者信号调理电路,以解决零点误差、漂移及迟滞问题。
4 实验验证
4.1 参数匹配实验
由于角位移传感者与执行机构是同轴安装,因此需要进行参数匹配实验以检测出零点标定及最佳匹配参数。
4.2 内环模拟实验
内环模块系统性能曲线如图5中的(a)所示。从曲线可以看出,在-5~5V之间变化时,其呈现良好的正比关系,其重复性误差达到了0.%。
4.3 外环模拟实验
外环PID控制方案如图6所示,从该方案可以看出,当输入为-5V时,对应柴油机速度为0r/min;当输入为+5V时,对应柴油机速度为3000r/min。此结果表明了外环有效地实现了对柴油机速度响应需求。
总结:
本文介绍了一种新的角位移传感者的设计,这种设计利用了差异变压元件来测量小幅度旋转运动。这一技术具有潜力用于各种需要精确测量旋转运动的小型化设备。在测试中,该设备显示出了非常好的准确性,并且能够提供快速响应时间。这使得它对于那些需要即时反馈来调整运行条件的小型化设备来说是一个很好的选择。