诸如尺寸公差,组装公差,磁电速度传感器的制造和组装过程中的材料性能间隙的噪声因素导致传感器之间的输出电压的数字色散。文采用稳健的设计方法,通过优化线圈匝数,磁芯磁导率等设计参数,降低输出电压波动的平均值和色散范围。感应电磁钢,使磁电速度传感器的输出电压具有一定的鲁棒性。键词:速度传感器,输出电压波动,坚固设计概览磁电速度传感器广泛应用于发动机转速测量,在监测其状态方面发挥着重要作用。发动机操作时,音轮磁性设定转动时,磁通穿过的旋转速度传感器的周期性变化,在所述线圈和所述齿轮速度产生周期电压的线圈是通过计数输出电压测量[1-2]。出电压是速度传感器的重要性能指标,其值直接影响控制器对速度信号的判断。而,速度传感器的输出电压对材料磁导率误差,噪声轮不圆度,磁化误差等敏感。
声因素的影响,如尺寸公差,安装公差,材料性能偏差等。动实际输出电压和设计值。者之间的差异和传感器之间的数字色散限制了磁电传感器在更精确的控制条件下的应用。前,我厂根据确定的参数模型设计了速度传感器,忽略了噪声系数对输出电压的影响。
了保持相干传感器输出电压,通常从生产和控制过程(加工精度的提高,产品选择等)开始,并且生产成本高。
度传感器输出电压的稳健设计通过设计参数进行优化,以实现传感器的相同输出电压。设计考虑了噪声系数对输出电压的影响,并且根据特性色散的特性和设计参数组合的灵敏度变化,设计用于减小输出电压的电压波动。出。
点是在现有生产条件下,考虑输出电压。均波动率和分散范围。出电压波动的稳健设计该模型根据电磁感应原理建立了速度传感器,完整的测量系统由传感器和声轮两部分组成。据齿的形状,音轮可以分为前齿轮和径向齿轮。径向齿轮为例,传感器的测量端与声轮的齿相对,传感器的测量端与声轮的齿之间存在间隙。轮在旋转时发出声音,它交替地改变磁路中的磁量。阻,磁阻的周期性变化引起通过线圈的磁通量的变化,并且通过线圈发出具有向上和向下对称脉冲的周期性电压信号。着音轮的速度增加,输出电压的幅度增加到饱和。
度传感器将非电动速度信号转换成对称脉冲信号,脉冲频率值与转速之间的关系如下:其中n是音轮的转速,f是脉冲频率值,Z是音轮的齿数。于高度轮的数量Z是恒定的,从等式(1)可以看出,转速n与脉冲的频率值f成比例。
速传感器通常由铁芯,钢,壳体,盖子和线圈组成。芯用作用于缠绕线圈的骨架,同时提供到传感器的磁通路径。
中N是线圈的匝数,B是线圈两端的磁感应强度,S是线圈的横截面积,ω是线圈磁场的角速度。圈。B主要由磁钢B0的磁感应和磁芯μ的磁导率两个参数以及传感器的测量端与声轮之间的差值δ和声轮材料的渗透性μ’。S由骨架的外径D1和所述外直径的线圈D2和外径D2线圈的确定涉及转数N,所述漆包线的直径d和所述骨架的长度L. ω由音轮的齿数Z和音轮的转数n确定。定控制系数和噪声系数,热敏元件确定控制系数和噪声系数如下:控制系数是线圈N的匝数,磁钢B0的磁感应,磁芯的磁导率μ,噪声系数包括外壳的磁导率误差,磁尖的磁导率误差,车轮转速的波动,车轮转动,磁导率误差车轮,磁钢磁化误差,周围磁场干扰。于输出电压的波动减小的方向和设计参数可以改变的范围,由控制因子选择的电平值示于表1中。组织测试以确定控制因子和噪声因子后,必须选择相应的正交表来建立由Minitab软件计算的正交测试计划。
交试验使得可以从大量实验中选择几个最具代表性的试验,以获得可靠的结果,然后以实际的方式进行分析和计算[3]。表1所示,控制因子由三个三级值因子确定。整因子测试应进行27次,并使用L9正交阵列(三级3因子);只需9次测试。立的正交测试模式如表2所示。
测试由Ansoft / Maxwell 3D有限元分析软件进行,以模拟低频输出电压尖峰。拟结果如表3所示。据分析使用Minitab软件分析实验结果。4显示了信噪比响应表,它显示了三个控制因素对信噪比的影响:磁钢磁感应>线圈匝数>磁芯渗透率>和图1是信噪比影响的主要图表。5显示了平均响应表,以及三个控制因素对平均值的影响顺序:磁钢的磁感应强度>内核匝数>磁芯的磁导率,以及图2代表平均值的主要影响。平滑设计的最佳控制因素是优化输出电压的波动,输出电压波动的信噪比的增加表示水平波动的幅度减小。
出电压的波动或平均输出电压的增加。此,选择对应于高输出电压波动信噪比平均值的控制因子电平,其中线圈转动N和磁钢磁感应B0分别选择水平2,水平3和μ磁芯的磁导率选择等级1或3.结论本文采用稳健的设计方法优化传感器设计参数,减少传感器输出电压的波动并做好准备由噪声因子引起的输出电压波动的分散。考文献[1]强锡夫传感器[M]。
京:机械工业出版社,2002。2]陈思娟,王海涛。高磁电式速度传感器效率的方法研究[J]。
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