人物角位移传感器设计揭秘电子调速器系统的传感器基本原理
引言：柴油机电子调速器系统的高精度、高可靠性要求对角位移传感器性能提出了新的挑战。现有的电感差动式位移传感器在体积、励磁稳定性、零点处理和电路复杂性方面存在不足。本文旨在设计一种新型的角位移传感器，利用差动变压器原理，提高其性能，并通过实验验证其最佳工作参数。
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，包括外环和内环PID控制模块以及转速传感器和执行机构。外环根据给定的柴油机转速与检测到的转速进行比较，由外环PID进行控制调整；内环根据外环给定信号与实际位置信号的差值进行控制，以实现稳态和动态响应性能指标完全满足柴油机正常调速的要求。
角位移传感器设计
2.1 结构设计
本文采用差动变压器原理设计了新型角位移传感器，其线圈组合及其圆盘示意图如图2所示。初级线圈匝数为320，与两个对称次级线圈匝数均为640，形成磁路的一部分。当偏心圆盘处于中间位置时，两次线圈的磁场强度相等；随着轴转动，偏心圆盘移动，使得输出信号随之变化。
2.2 信号调理电路设计
为了解决零点误差、漂移及迟滞问题，本文以AD598作为核心，对其周围添加了滤波保护电路模块、信号对称电路模块及放大电路模块来优化信号处理过程。这些改进措施使得整体结构更加紧凑且适用广泛。
实验验证
3.1 参数匹配实验
通过调整元件或安装角度来匹配电子调速系统参数，最终得到零点标定位置（0°）、最大负方向（-32°）和最大正方向（+32°）下的输出电压，以及最佳配合特性曲线，如图4所示。
3.2 内环实验
内环模块将理论转速与反馈转率之差合成后，用PI控制模型来调整喷油泵齿条位置，从而实现良好的重复性误差达到了±2%且响应时间约为0.20s，如图5中的(a)所示。
综上所述，本文提出了一种新型角位移传感器，其结构简洁、体积小且具有较好的灵敏度和准确度。在实际应用中，该装置能够提供高效稳定的操作表现，为提升柴油机电子调控技术提供了有效支持。