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(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要組成部分,其輸出信號(hào)的品質(zhì)直接影響電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。為了滿足電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)方向盤轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角的測(cè)量要求,本文研究了一種同時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角信號(hào)的非接觸式智能傳感器。首先,本文對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器進(jìn)行了分析,并對(duì)能夠同時(shí)提供復(fù)合信號(hào)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角傳感器進(jìn)行了重點(diǎn)討論。然后介紹了霍爾效應(yīng)的基本理論,并對(duì)轉(zhuǎn)矩的常用測(cè)量方法進(jìn)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(cè)量方法,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)矩的同時(shí)測(cè)量。其次,通過(guò)對(duì)齒輪傳動(dòng)的推導(dǎo)分析,確定了齒輪的基本參數(shù)要求,并對(duì)傳感器總成中的各傳動(dòng)齒輪進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。再次,對(duì)傳感器的電路進(jìn)行了模塊化的設(shè)計(jì)。本文將傳感器的測(cè)量電路分為單片機(jī)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(duì)各測(cè)量電路進(jìn)行了選材和設(shè)計(jì)。最后,對(duì)傳感器的輸出進(jìn)行了靜態(tài)標(biāo)定。對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了處理分析,得到了傳感器的相關(guān)指標(biāo)。試驗(yàn)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(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角測(cè)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(jì)
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(guó)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(shì)13
• 1.4 論文研究思路及主要研究?jī)?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(cè)量方法16-20
• 2.2.1 轉(zhuǎn)角傳感器測(cè)量原理16-18
• 2.2.2 轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)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(jì)21-29
• 3.1 傳感器總體結(jié)構(gòu)21-22
• 3.2 轉(zhuǎn)角測(cè)量模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22-23
• 3.3 磁環(huán)磁場(chǎng)仿真23-28
• 3.3.1 Ansoft介紹及靜磁場(chǎng)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(jì)29-41
• 4.1 傳感器硬件設(shè)計(jì)29-34
• 4.1.1 電路的硬件選型29-31
• 4.1.2 電路設(shè)計(jì)31-34
• 4.2 傳感器程序設(shè)計(jì)34-40
• 4.2.1 主程序流程35-36
• 4.2.2 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角信號(hào)處理程序36-37
• 4.2.3 傳感器底層軟件模塊化設(shè)計(jì)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(cè)試41-53
• 5.1 輸入/輸出信號(hào)關(guān)系測(cè)試41-44
• 5.1.1 輸入轉(zhuǎn)角/輸出PWM對(duì)應(yīng)關(guān)系測(cè)試41-43
• 5.1.2 輸入轉(zhuǎn)矩/輸出PWM對(duì)應(yīng)關(guān)系測(cè)試43-44
• 5.2 傳感器的標(biāo)定44-49
• 5.2.1 靈敏度檢測(cè)44-45
• 5.2.2 線性度檢測(cè)45-46
• 5.2.3 遲滯性檢測(cè)46-48
• 5.2.4 重復(fù)性檢測(cè)48-49
• 5.2.5 靜態(tài)誤差檢測(cè)49
• 5.3 溫度特性試驗(yàn)49-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)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(xiàn)】

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本文編號(hào)：960093