用于EPS的非接觸電磁感應(yīng)式角度傳感器研究.pdf

1、當(dāng)前，汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)已經(jīng)在越來越多的汽車上取代傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向盤角度傳感器作為EPS系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，直接影響EPS系統(tǒng)的助力性能，是車輛在行駛過程中完成主動(dòng)回正功能的必要傳感器。本文通過理論分析和軟件仿真等方法，設(shè)計(jì)了一種非接觸電磁感應(yīng)式角度傳感器。
　　本文就非接觸式電磁感應(yīng)角度傳感器進(jìn)行研究，從電磁學(xué)理論出發(fā)，分析了電磁感應(yīng)定律以及渦流效應(yīng)原理。分析傳感器內(nèi)部各個(gè)結(jié)構(gòu)部件及用途。論證如何通過改變

2、傳感器硬件結(jié)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)傳感器內(nèi)部磁場(chǎng)的變化，以及磁場(chǎng)的變化如何產(chǎn)生變化的電壓信號(hào)。利用Ansoft Maxwell電磁有限元軟件對(duì)傳感器的電磁耦合系統(tǒng)進(jìn)行有限元仿真，分析電磁耦合系統(tǒng)內(nèi)各參數(shù)對(duì)空間磁場(chǎng)和線圈電感的影響，基于此設(shè)計(jì)激勵(lì)線圈、接收線圈和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、材料參數(shù)。并通過瞬態(tài)場(chǎng)分析當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)電磁耦合系統(tǒng)輸出信號(hào)的變化規(guī)律。參照仿真結(jié)果設(shè)計(jì)激勵(lì)線圈和三組接收線圈布置形式。
　　利用模擬電子以及高頻信號(hào)處理的知識(shí)，設(shè)計(jì)激勵(lì)線圈震

3、蕩電路，接收線圈信號(hào)處理電路，并選擇合適的MCU芯片用于處理放大后的信號(hào)并通過相應(yīng)算法，按照要求輸出數(shù)字或模擬的角度信號(hào)值。并借助相應(yīng)EDA軟件繪制40°角度測(cè)量范圍的實(shí)驗(yàn)電路板。對(duì)實(shí)驗(yàn)電路板輸出信號(hào)的精度以及重復(fù)性等指標(biāo)進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)。
　　利用Matlab Simulink模塊建立角度信號(hào)算法仿真模型。描述如何通過三組信號(hào)實(shí)現(xiàn)傳感器40°的測(cè)量以及360°的測(cè)量。并分析當(dāng)加入一路旋變編碼器信號(hào)后，通過游標(biāo)算法測(cè)量多圈1440°。