摩托車用霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)速傳感器的研究與開發(fā).pdf

1、傳統(tǒng)的摩托車曲軸轉(zhuǎn)速傳感器一般使用磁電式傳感器。磁電式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但存在下述缺點(diǎn)：一是其輸出信號(hào)的幅值隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。若車速過慢，其輸出信號(hào)低于1V，電控單元就無法檢測(cè)。若車速過快，其輸出信號(hào)電壓值過高，會(huì)出現(xiàn)次脈沖，檢測(cè)結(jié)果與真實(shí)轉(zhuǎn)速不符；二是抗電磁波干擾能力差?；魻栃?yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器則能克服上述的缺點(diǎn)。 摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境較為惡劣，震動(dòng)大，油污多，而霍爾傳感器具有無觸點(diǎn)、長(zhǎng)壽命、高可靠性、無火花、無自激振

2、蕩、溫度性能好、抗污染能力強(qiáng)、構(gòu)造簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、體積小、耐沖擊等諸多優(yōu)點(diǎn)，這些特點(diǎn)決定了摩托車上使用霍爾效應(yīng)式傳感器是個(gè)很好的選擇。 本文對(duì)霍爾轉(zhuǎn)速傳感器磁路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，確定了適合于摩托車具體應(yīng)用環(huán)境的信號(hào)發(fā)生方案，選擇了合適的霍爾芯片，通過對(duì)磁性材料的分析比較確定了性價(jià)比高的材料；用有限元分析軟件FEMM對(duì)磁路進(jìn)行模擬仿真，從原理上論證了方案的可行性，仿真分析了磁鐵長(zhǎng)度等參數(shù)對(duì)輸出信號(hào)的影響，得到了磁鐵長(zhǎng)度等參數(shù)與芯片放置

3、位置的關(guān)系；進(jìn)行了專用試驗(yàn)裝置的搭建，試驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果，研究了不同形狀和尺寸的齒輪對(duì)輸出信號(hào)的影響，確定了目標(biāo)齒輪的極限尺寸，得到了磁鐵與齒輪之間的空氣間隙和芯片能夠正常工作時(shí)齒輪的最高轉(zhuǎn)速的關(guān)系，分析了不同空氣間隙下芯片工作的可靠性。為使本文開發(fā)的傳感器更好的應(yīng)用在摩托車上，對(duì)上述的各種參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。 根據(jù)傳感器的安裝位置，設(shè)計(jì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)，將其應(yīng)用到測(cè)量摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速上，成功的出現(xiàn)了預(yù)期的信號(hào)。本