康明斯發電機曲軸角位移傳感器工作原理是什么?
2020-04-23
來源： 海南柴油發電機組廠家
重康電力擅長分析; 康明斯發電機曲軸角位移傳感器工作原理是什么? ;關于技術解決方法：；應注意以下幾點”
曲軸角位移傳感器般采用電磁式或霍爾式的傳感器。目前由于霍爾元件成本下降而性能較好，霍爾傳感器的使用日益增多。使用霍爾元件有兩個較突出的優點: -是可以獲得矩形的信號脈沖，能夠直接作為單片機的脈沖輸人信號;二是輸出電壓的高低與轉速無關。而使用磁電元件直接得到的一般是正弦波信號，需要先用整形電路處理成矩形波后再送人單片機。另外，磁電元件的感應電動勢與磁通的時間變化率成正比。因此，當轉速較低時，輸出信號的有效電平也較低。
但磁電式傳感器能夠適應的工作頻率較高，且價格低廉，因此也有較大應用價值。
使用曲軸角位移傳感器要求先在曲軸上安裝一個鐵磁材料的信號輪。目前一般情況下這個信號輪都作為柴油機飛輪的一- 部分，常采用在飛輪外緣表面鉆孔的方式形成。在信號輪旁邊的合適位置固定安裝曲軸信號傳感器。圖3- 10所示是一個60個齒的信號輪，在一個特定的位置，輪上少制作了2個齒，此處稱為 “缺齒”。
缺齒的作用是為了較明確地確定計數的始點位置。例如:-般可將缺齒后第-一齒計為0號齒，按轉動方向順序0、1、......號齒計數。
第58、59號齒又是缺齒，第60號齒與0號齒是同一齒，但由于曲軸到此只轉動了一 圈，而對于四沖程機，每循環要圖，因此，將齒計數繼續按60、61、.2.....齒計下去直到118、119又是缺齒。由于已完成了柴油機的一個工作循環(曲軸轉兩轉)，下一齒計數回到0重新開始。
按以上的齒計數方式，可以根據當前齒數判別柴油機所在的角度相位，以采取合適的控制動作。
由此可看出，利用齒數對曲軸相位角的判別精度與信號輪的齒數有關。對于這種60齒的信號輪，判別的精度為360*/60=6*。如果希望控制精度高于6°，則簡單地依靠齒計數是不能滿足的，必須考慮更進一步 的方法。當然，信號輪的齒數也可以多于60,但這一齒數也不宜無限制地增加。因為每個齒的最小齒寬受限于傳感器的性能，太小了傳感器無法產生正常的輸出信號。
而在- -定齒寬下，齒數越多則信號輪的直徑會越大，會突破外形尺寸限制。另外，過多地增加齒數也會造成對微控制器資源的無謂浪費。因此，目前常用的以60齒的信號輪為多，也有其他齒數的。
另一方面，曲軸信號輪缺齒的設置已經成為一種習慣。雖然這有利于在對曲軸信號觀察時確認起始齒位置，但其實也并不是必須的。
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曲軸角位移傳感器般采用電磁式或霍爾式的傳感器。目前由于霍爾元件成本下降而性能較好，霍爾傳感器的使用日益增多。使用霍爾元件有兩個較突出的優點: -是可以獲得矩形的信號脈沖，能夠直接作為單片機的脈沖輸人信號;二是輸出電壓的高低與轉速無關。而使用磁電元件直接得到的一般是正弦波信號，需要先用整形電路處理成矩形波后再送人單片機。另外，磁電元件的感應電動勢與磁通的時間變化率成正比。因此，當轉速較低時，輸出信號的有效電平也較低。
但磁電式傳感器能夠適應的工作頻率較高，且價格低廉，因此也有較大應用價值。
使用曲軸角位移傳感器要求先在曲軸上安裝一個鐵磁材料的信號輪。目前一般情況下這個信號輪都作為柴油機飛輪的一- 部分，常采用在飛輪外緣表面鉆孔的方式形成。在信號輪旁邊的合適位置固定安裝曲軸信號傳感器。圖3- 10所示是一個60個齒的信號輪，在一個特定的位置，輪上少制作了2個齒，此處稱為 “缺齒”。
缺齒的作用是為了較明確地確定計數的始點位置。例如:-般可將缺齒后第-一齒計為0號齒，按轉動方向順序0、1、......號齒計數。
第58、59號齒又是缺齒，第60號齒與0號齒是同一齒，但由于曲軸到此只轉動了一 圈，而對于四沖程機，每循環要圖，因此，將齒計數繼續按60、61、.2.....齒計下去直到118、119又是缺齒。由于已完成了柴油機的一個工作循環(曲軸轉兩轉)，下一齒計數回到0重新開始。
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而在- -定齒寬下，齒數越多則信號輪的直徑會越大，會突破外形尺寸限制。另外，過多地增加齒數也會造成對微控制器資源的無謂浪費。因此，目前常用的以60齒的信號輪為多，也有其他齒數的。
另一方面，曲軸信號輪缺齒的設置已經成為一種習慣。雖然這有利于在對曲軸信號觀察時確認起始齒位置，但其實也并不是必須的。
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