人物在电子调速器系统中应用角位移传感器的设计与探究
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。传感器的种类及应用广泛,包括电涡流、电感差动、电阻式等,但在测量角位移方面,常见的位移传感器并不适用。本文旨在探讨一种新型的角位移传感器设计,其体积小、信号调理电路完善,用于电子调速器系统中测量角位移。
电子调速器系统工作原理
电子调速器控制方案如图所示。柴油机电子调速系统由位移传感器、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(相当于柴油机)等组成,由外环和内环组成双闭环PID控制模块来进行控制。
角位移传感器设计
2.1 结构设计
根据差动变压器工作原理,本文将差动变压器应用于角位移传感器设计。线圈组合及其圆盘示意图如图所示。3个线圈由铁芯和底座固定,并形成磁路的一部分。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。
2.2 信号调理电路设计
目前,电子调速仪中位移信号调理多采用相敏检波与差分整流。但其存在集成度低、结构复杂及零点不易处理等缺点。本文以AD598为核心,设计了角位随信号调整方框图,如图所示。
实验验证
3.1 参数匹配实验
通过改变位置标定元件安装位置来调整参数匹配。在-32°至+32°范围内,每次变化0°时检测一次输出信号,最终得到最佳匹配参数:当输入为-5V时,对应转向3000r/min;当输入为5V时,对应转向1500r/min;当输入为0V时,对应转向1800r/min。
内环实验
内环模块工作原理是:经外环(PID)控制模块理论转速度与实际反馈速度之差与角度合成后经过内环(PI)控制后给予执行机构命令,使其呈现出线性特性并且具有良好的重复性误差证明了其正常工作状态。
5 结论:
本文提出了一种新型的角 位 移 传 感 器 设 计,这种设想考虑到体积小化和高精度测量需求,同时利用AD598作为核心实现了优化后的信号处理能力。此外,本文还通过实验证明了该装置能够满足柴油机电子調速系統稳态和動態響應性能指標完全滿足柴油機正常調控要求,为提高電子調控系統性能提供了一種可能實現方式。这项研究对于提升電子調控系統效率具有重要意义,並且有助於改善傳統傳感技術中的不足之處,从而推進技術創新與產業發展。