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《汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)霍爾轉(zhuǎn)角傳感器.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第24卷第2期重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué))2010年2月Vol.24No.2JournalofChongqingUniversityofTechnology(NaturalScience)Feb.20103汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)霍爾轉(zhuǎn)角傳感器周波(重慶交通大學(xué),重慶400074)摘要:采用開關(guān)型霍爾傳感器和數(shù)字信號處理器相結(jié)合的方法計了方向盤轉(zhuǎn)角傳感器,實現(xiàn)了對汽車方向盤角度信號的高精度測量。為了驗證所設(shè)計電路的正確性,在Multisim10軟件中進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果顯示:該芯片成功地完成了對霍爾開關(guān)傳感器輸出信號的處理,性能穩(wěn)定可靠;該系統(tǒng)具有線路簡單、實時性好、成本低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。關(guān)
2、鍵詞:EPS;開關(guān)型霍爾傳感器;DSP;QEP中圖分類號:U270文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-8425(2010)02-0021-03AnalysisonHallAngleSensorUsedinAutomotiveEPSZHOUBo(ChongqingJiaotongUniversity,China400074,China)Abstract:BycombiningHall-effectswitchsensoranddigitalsignalprocessor,thispaperdesignsasteeringwheelanglesensor,whichachieveshigh-prec
3、isionmeasurementatautomotivesteeringwheelangle.Toverifythecorrectnessofthedesignedcircuits,simulationsaredonewithMultisim10.ThesimulationresultsshowthatthischipprocessestheoutputsignalfromHall-effectswitchessuccessfullywithreliableperformance,andthesystempossessessuchmeritsassimplewiring,betterreal-
4、time,lowcostandstronganti-interferenceability,etc.Keywords:EPS;Hall2effectswitches;DSP;QEP近年來,隨著電子控制技術(shù)的發(fā)展及其在汽信號,通過分析、判斷并與給定的助力特性曲線進(jìn)車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(electric行比較,從而產(chǎn)生合適的助力信號來控制助力電powersteering,EPS)已經(jīng)成為一些轎車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)機(jī)。在EPS系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)向角傳感器是最重要的器備。由于安裝了這一系統(tǒng),使得汽車的操控性、經(jīng)件之一,其穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及抗干擾能力對整個濟(jì)性和動力性都有了很大提高。EPS系統(tǒng)是目前EPS系
5、統(tǒng)起著關(guān)鍵作用。目前,用于EPS系統(tǒng)的[1]汽車電子研究的熱點之一。EPS系統(tǒng)主要由機(jī)械轉(zhuǎn)向角傳感器有多種類型:①電阻式轉(zhuǎn)向傳感轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、轉(zhuǎn)角傳感器、扭矩傳感器、控制器器。電阻式轉(zhuǎn)向傳感器屬于接觸式傳感器,在早(ECU)、助力電機(jī)和電磁離合器等組成?？刂破髌诘腅PS系統(tǒng)中應(yīng)用較多,這種傳感器體積大、滑根據(jù)接收到的方向盤轉(zhuǎn)向角、扭矩信號以及車速頭觸點存在磨損,工作時易產(chǎn)生噪聲,因此降低了3收稿日期:2009-11-09基金項目:重慶交通大學(xué)博士基金資助項目作者簡介:周波(1985—),男,寧夏人,碩士研究生,主要從事汽車電子方面的研究。22重慶理工大學(xué)學(xué)報其性能。②光電感應(yīng)式傳感器。光電感應(yīng)式轉(zhuǎn)
6、角期,既90°)的脈沖序列,通過檢測2個脈沖序列中傳感器需要光源,安裝要求較高,并且存在溫度漂的哪一個序列先到,就可測出方向盤的旋轉(zhuǎn)方向,移和繞線問題。③電子式轉(zhuǎn)角傳感器。這種傳感而轉(zhuǎn)過的角度可以通過對脈沖進(jìn)行計數(shù)得到。器沒有利用永磁體,完全由電子線路產(chǎn)生需要的信號,缺點在于大量電子部件的存在,容易受到電磁干擾。本文中采用霍爾效應(yīng)原理測量方向盤轉(zhuǎn)角?；诨魻栃?yīng)的轉(zhuǎn)角傳感器在許多方面優(yōu)于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)角傳感器,具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長、圖1安裝結(jié)構(gòu)成本低等特性。1開關(guān)型霍爾傳感器原理及安裝結(jié)構(gòu)2信號調(diào)理電路設(shè)計及角度計算所謂霍爾效應(yīng),是指當(dāng)電流垂直于外
7、磁場通根據(jù)轉(zhuǎn)角裝置設(shè)計方案,本文中設(shè)計了一套過導(dǎo)體時,在導(dǎo)體的垂直于磁場和電流方向的2轉(zhuǎn)角測量的硬件調(diào)理電路,如圖2所示。個端面之間會出現(xiàn)電勢差,這一現(xiàn)象便是霍爾效2.1霍爾傳感器應(yīng)。這個電勢差也被叫做霍爾電勢差?；魻杺鞲胁捎肁llegroMicroSystems公司生產(chǎn)的開關(guān)型器便是利用這種效應(yīng)把磁場的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱幕魻杺鞲衅鰽3144。它由穩(wěn)壓電路、霍爾元件、溫[2]變化?；魻杺鞲衅鞣譃榫€性
