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EPS轉矩轉角一體化傳感器的研究

方向盤的轉矩傳感器、轉角傳感器是汽車電動助力轉向系統(tǒng)的重要組成部分,其輸出信號的品質直接影響電動助力轉向系統(tǒng)的性能。為了滿足電動助力轉向系統(tǒng)對方向盤轉矩、轉角的測量要求,本文研究了一種同時輸出轉矩、轉角信號的非接觸式智能傳感器。首先,本文對國內(nèi)外現(xiàn)有的轉矩傳感器、轉角傳感器進行了分析,并對能夠同時提供復合信號的轉矩、轉角傳感器進行了重點討論。

然后介紹了霍爾效應的基本理論,并對轉矩的常用測量方法進行了歸納總結。根據(jù)汽車轉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)轉角、轉矩的同時測量。其次,通過對齒輪傳動的推導分析,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計。再次,對傳感器的電路進行了模塊化的設計。本文將傳感器的測量電路分為單片機管理模塊、轉矩傳感器芯片模塊、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計。

一種新型的高靈敏度磁探測器

磁電阻/超導復合式磁傳感器作為一種新型的高靈敏度磁探測器， 其探測精度目前已接近SQUID器件并已達到fT 量級。同時這類傳感器又具有體積小、結構簡單、工藝成熟、便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)勢，使其在未來發(fā)展?jié)摿薮?。就該復合式磁傳感器而言，進一步提升器件的探測精度是其未來研究發(fā)展的主要方向。

一方面，繼續(xù)減小超導磁場放大器的狹窄區(qū)域寬度至1 μm以下，同時增大磁場放大器的有效面積都可以將磁場放大倍數(shù)繼續(xù)提升至幾千甚至上萬倍，但是同時會對傳感器的工作區(qū)間以及小型化造成影響。另一方面，使用靈敏度更高的磁電阻傳感器件(TMR、巨磁阻抗器件(GMI)等[35])，將有望使得該復合式傳感器的磁場探測精度達到1fT，甚至0.1 fT 的量級。

汽車一般有幾種傳感器？

在種類繁多的傳感器中，常見的有∶

1、進氣壓力傳感器：反映進氣歧管內(nèi)的壓力大小的變化，是向ECU（發(fā)動機電控單元）提供計算噴油持續(xù)時間的基準信號。

2、空氣流量計：測量發(fā)動機吸入的空氣量，提供給ECU作為噴油時間的基準信號。

3、節(jié)氣門位置傳感器：測量節(jié)氣門打開的角度，提供給ECU作為斷油、控制燃油/空氣比、點火提前角修正的基準信號。

4、曲軸位置傳感器：檢測曲軸及發(fā)動機轉速，提供給ECU作為確定點火正時及工作順序的基準信號。

5、氧傳感器：檢測排氣中的氧濃度，提供給ECU作為控制燃油/空氣比在（理論值）附近的的基準信號。

汽車傳感器過去單純用于發(fā)動機上，已擴展到底盤、車身和燈光電氣系統(tǒng)上了。這些系統(tǒng)采用的傳感器有100多種。

擴展資料

傳感器通常由敏感元件、轉換元件和測量電路三部分組成。

1、敏感元件是指能直接感受（或響應）被測量的部分，即將被測量通過傳感器的敏感元件轉換成與被測量有確定關系的非電量或其它量。

2、轉換元件則將上述非電量轉換成電參量。

3、測量電路的作用是將轉換元件輸入的電參量經(jīng)過處理轉換成電壓、電流或頻率等可測電量，以便進行顯示、記錄、控制和處理的部分。