本文關(guān)鍵詞：EPS轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角一體化傳感器的研究

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【摘要】：方向盤的轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器是汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要組成部分,其輸出信號的品質(zhì)直接影響電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。為了滿足電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對方向盤轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角的測量要求,本文研究了一種同時輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角信號的非接觸式智能傳感器。首先,本文對國內(nèi)外現(xiàn)有的轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器進行了分析,并對能夠同時提供復(fù)合信號的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角傳感器進行了重點討論。然后介紹了霍爾效應(yīng)的基本理論,并對轉(zhuǎn)矩的常用測量方法進行了歸納總結(jié)。根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向特性及霍爾芯片的性能,提出了一種全新的測量方法,實現(xiàn)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)矩的同時測量。其次,通過對齒輪傳動的推導(dǎo)分析,確定了齒輪的基本參數(shù)要求,并對傳感器總成中的各傳動齒輪進行了詳細的設(shè)計。再次,對傳感器的電路進行了模塊化的設(shè)計。本文將傳感器的測量電路分為單片機管理模塊、轉(zhuǎn)矩傳感器芯片模塊、角度傳感器電路芯片模塊,并分別對各測量電路進行了選材和設(shè)計。最后,對傳感器的輸出進行了靜態(tài)標(biāo)定。對標(biāo)定結(jié)果進行了處理分析,得到了傳感器的相關(guān)指標(biāo)。試驗結(jié)果表明本文研究的非接觸式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器基本滿足電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角測量的要求。
【關(guān)鍵詞】：EPS 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角傳感器 霍爾效應(yīng) 一體化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-14
• 1.1 課題研究背景及意義7-8
• 1.1.1 課題的研究背景7-8
• 1.1.2 課題的研究意義8
• 1.2 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角一體化傳感器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-13
• 1.2.1 轉(zhuǎn)角傳感器的研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 轉(zhuǎn)矩傳感器的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.3 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角一體化傳感器研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 傳感器發(fā)展趨勢13
• 1.4 論文研究思路及主要研究內(nèi)容13-14
• 2 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角一體化傳感器的理論研究及原理14-21
• 2.1 霍爾效應(yīng)和霍爾器件14-16
• 2.1.1 霍爾效應(yīng)理論14-15
• 2.1.2 霍爾器件15-16
• 2.2 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角測量方法16-20
• 2.2.1 轉(zhuǎn)角傳感器測量原理16-18
• 2.2.2 轉(zhuǎn)矩傳感器測量原理18-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 3 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角一體化傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計21-29
• 3.1 傳感器總體結(jié)構(gòu)21-22
• 3.2 轉(zhuǎn)角測量模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計22-23
• 3.3 磁環(huán)磁場仿真23-28
• 3.3.1 Ansoft介紹及靜磁場的有限元算法23-25
• 3.3.2 多極磁環(huán)建模及仿真25-26
• 3.3.3 集磁環(huán)尺寸的選型26-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 4 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角一體化傳感器的硬件與程序設(shè)計29-41
• 4.1 傳感器硬件設(shè)計29-34
• 4.1.1 電路的硬件選型29-31
• 4.1.2 電路設(shè)計31-34
• 4.2 傳感器程序設(shè)計34-40
• 4.2.1 主程序流程35-36
• 4.2.2 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角信號處理程序36-37
• 4.2.3 傳感器底層軟件模塊化設(shè)計37-40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 5 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角一體化傳感器性能測試41-53
• 5.1 輸入/輸出信號關(guān)系測試41-44
• 5.1.1 輸入轉(zhuǎn)角/輸出PWM對應(yīng)關(guān)系測試41-43
• 5.1.2 輸入轉(zhuǎn)矩/輸出PWM對應(yīng)關(guān)系測試43-44
• 5.2 傳感器的標(biāo)定44-49
• 5.2.1 靈敏度檢測44-45
• 5.2.2 線性度檢測45-46
• 5.2.3 遲滯性檢測46-48
• 5.2.4 重復(fù)性檢測48-49
• 5.2.5 靜態(tài)誤差檢測49
• 5.3 溫度特性試驗49-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻54-57
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文57-58
• 致謝58-59

【參考文獻】

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本文編號：960093