基于Hall IC的傳感器軸承設(shè)計(jì)及信號(hào)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(guò)微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理，達(dá)到實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)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(hào)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(cè)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(cè)量方式相比的優(yōu)越性。由于本文設(shè)計(jì)中除速度信號(hào)外，還需要獲得轉(zhuǎn)向信號(hào)，因此使用了兩個(gè)霍爾元件組成的霍爾傳感器。針對(duì)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(shí)描述了其輸出時(shí)序圖。 其次，論述了傳感器軸承各個(gè)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理和原則，同時(shí)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(duì)多極環(huán)形磁體表面磁場(chǎng)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(duì)比，不僅使制造傳感器軸承環(huán)形磁體有據(jù)可依，而且對(duì)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(jià)值。同時(shí)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(duì)表面磁場(chǎng)帶來(lái)的影響，正是這些因素最終決定了傳感器軸承的輸出信號(hào)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(hào)處理程序，并分析了信號(hào)處理所能達(dá)到的精度。針對(duì)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(shí)，很好