基于Hall IC的傳感器軸承設(shè)計(jì)及信號處理.pdf

1、傳感器軸承(Sensor Bearing)即“智能軸承”(Smart Bearing or Intelligent Bearing)，是指在傳統(tǒng)軸承的基礎(chǔ)上集成不同用途的傳感器，使其結(jié)合成為一體而形成獨(dú)特的結(jié)構(gòu)單元，再通過微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理，達(dá)到實(shí)時在線監(jiān)測的目的。本文設(shè)計(jì)了一種基于霍爾傳感器的傳感器軸承，并使用LabVIEW實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的信號處理以獲得轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)向等信息。 首先，論述了常見速度檢測方式的原理以及各自的特點(diǎn)，

2、并重點(diǎn)描述了霍爾傳感器同其他速度測量方式相比的優(yōu)越性。由于本文設(shè)計(jì)中除速度信號外，還需要獲得轉(zhuǎn)向信號，因此使用了兩個霍爾元件組成的霍爾傳感器。針對這一新的設(shè)計(jì)，給出了霍爾傳感器的設(shè)計(jì)規(guī)則和功能框圖，同時描述了其輸出時序圖。 其次，論述了傳感器軸承各個部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理和原則，同時給出各部分的設(shè)計(jì)圖以及最后的裝配圖，從而構(gòu)成了傳感器軸承實(shí)現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)。利用ANSYS軟件對多極環(huán)形磁體表面磁場進(jìn)行了深入分析，并與基于靜磁學(xué)的理論計(jì)

3、算進(jìn)行對比，不僅使制造傳感器軸承環(huán)形磁體有據(jù)可依，而且對于同樣基于磁電轉(zhuǎn)換原理的磁性編碼器磁鼓設(shè)計(jì)有重要的參考和實(shí)用價值。同時還探討了環(huán)形磁體在不同極數(shù)(直徑)和不同磁材料厚度情況下對表面磁場帶來的影響，正是這些因素最終決定了傳感器軸承的輸出信號精度以及傳感器同磁體表面的距離。 最后，給出了基于LabVIEW的信號處理程序，并分析了信號處理所能達(dá)到的精度。針對速度處理，給出一種轉(zhuǎn)速自適應(yīng)算法，在保證高速、低速計(jì)算精度的同時，很好