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EPS轉矩轉角一體化傳感器的研究

方向盤的轉矩傳感器、轉角傳感器是汽車電動助力轉向系統的重要組成部分,其輸出信號的品質直接影響電動助力轉向系統的性能。為了滿足電動助力轉向系統對方向盤轉矩、轉角的測量要求,本文研究了一種同時輸出轉矩、轉角信號的非接觸式智能傳感器。首先,本文對國內外現有的轉矩傳感器、轉角傳感器進行了分析,并對能夠同時提供復合信號的轉矩、轉角傳感器進行了重點討論。

然后介紹了霍爾效應的基本理論,并對轉矩的常用測量方法進行了歸納總結。根據汽車轉向特性及霍爾芯片的性能,提出了一種全新的測量方法,實現轉角、轉矩的同時測量。其次,通過對齒輪傳動的推導分析,確定了齒輪的基本參數要求,并對傳感器總成中的各傳動齒輪進行了詳細的設計。再次,對傳感器的電路進行了模塊化的設計。本文將傳感器的測量電路分為單片機管理模塊、轉矩傳感器芯片模塊、角度傳感器電路芯片模塊,并分別對各測量電路進行了選材和設計。

傳感器的作用（二）

4、壓力傳感器

作用：壓力傳感器主要以力學信號為媒介，把流量等參數與電信號聯系起來，可測量發動機的進氣壓力、氣缸壓力、大氣壓、油壓等，常用壓力傳感器可分為電容式、半導體壓阻式、差動變壓器式和表面彈性波式。

電容式多檢測負壓、液壓、氣壓，可測 20～100kPa 的壓力，動態響應快速敏捷，能抵御惡劣工作條件；壓阻式需要另設溫度補償電路，它常用于工業生產；相對于差動變壓器式不穩定的數字輸出，表面彈性波式表現異，它小巧節能、靈敏可靠，受溫度影響小。

5、氣體濃度傳感器

作用：被用來檢測各種氣體濃度。比如氧傳感器，多在發動機排氣管中，用來評價空燃比。目前應用的有氧化鋯式和氧化鈦式。氧化鋯式更受歡迎，它能在一定溫度下將元件極板內兩側氧濃度差化為濃差電動勢，成本低廉，而且測試結果受環境影響很小。

6、溫度傳感器

作用：溫度傳感器主要用于檢測動力系統和車內的溫度，它使用了不同種類的電阻器：線繞式、熱敏式、熱偶式。線繞電阻式和熱偶電阻式精度比較高，但線繞電阻式響應不及時，熱偶電阻式不能單獨使用必須搭配放大器和冷端處理，而熱敏電阻式雖靈敏但線性差，使用溫度有限，因此三種傳感器各有優劣。

7、爆燃傳感器

作用：它被安裝在發動機機體上，可檢測氣缸壓力、振動和燃燒噪聲，判斷發動機的爆燃程度，再通過調整點火來排除隱患。爆燃傳感器常用磁致伸縮式。

汽車一般有幾種傳感器？

在種類繁多的傳感器中，常見的有∶

1、進氣壓力傳感器：反映進氣歧管內的壓力大小的變化，是向ECU（發動機電控單元）提供計算噴油持續時間的基準信號。

2、空氣流量計：測量發動機吸入的空氣量，提供給ECU作為噴油時間的基準信號。

3、節氣門位置傳感器：測量節氣門打開的角度，提供給ECU作為斷油、控制燃油/空氣比、點火提前角修正的基準信號。

4、曲軸位置傳感器：檢測曲軸及發動機轉速，提供給ECU作為確定點火正時及工作順序的基準信號。

5、氧傳感器：檢測排氣中的氧濃度，提供給ECU作為控制燃油/空氣比在（理論值）附近的的基準信號。

汽車傳感器過去單純用于發動機上，已擴展到底盤、車身和燈光電氣系統上了。這些系統采用的傳感器有100多種。

擴展資料

傳感器通常由敏感元件、轉換元件和測量電路三部分組成。

1、敏感元件是指能直接感受（或響應）被測量的部分，即將被測量通過傳感器的敏感元件轉換成與被測量有確定關系的非電量或其它量。

2、轉換元件則將上述非電量轉換成電參量。

3、測量電路的作用是將轉換元件輸入的電參量經過處理轉換成電壓、電流或頻率等可測電量，以便進行顯示、記錄、控制和處理的部分。