传感器论文.doc

上海大学2016～ 2017学年 冬 季学期研究生课程考试 小论文 课程名称： 传感器技术 课程编号： 09Z118003 论文题目: 电动助力方向盘角度传感器 研究生姓名: 石成章 学 号: 论文评语: 成 绩: 任课教师: 评阅日期: 电动助力方向盘角度传感器 石成章 （上海大学 ，上海200072）Electric power steering wheel angle sensor SHI Cheng-zhang (School of Mechanical and Electrical Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China) Abstract: In this paper, the angle sensor of the main application on the market is introduced by studying the application status of the angle sensor, and the advantages and disadvantages of the various angle sensors are compared and analyzed. Based on the current sensor integrated and intelligent development trend, the design scheme of non - contact absolute angle sensor system based on magnetoelectric effect is proposed. The design scheme of the main mechanical parts of the angle sensor system is given, and the number of teeth of the planetary gear and the selection and installation position of the magnet are determined. Key words:absolute angle sensor；integrated and intelligent；magnetoelectric effect；magnetic angle encoder 1 前言 在国内，汽车传感器的研发和生产还没有形成独立的配套产业链，大多数都是依附于汽车仪表企业，因此还不能满足国内整车企业对汽车传感器的配套需求。方向盘转角传感器作为近几年刚刚兴起的汽车电动助力转向系统的主要传感器之一，国内对于它的研发也就少之又少，目前主要采取国外进口或者中外合作的方式。目前，对于一些更高性能的汽车传感器主要采取进口的方式，光传感器的进口数大约每年在100万套左右，因此研究和开发各类先进的高性能的车用传感器，尤其是对于新型汽车方向盘转角传感器开发和研究刻不容缓，这也是促使国内汽车传感器形成产业化的重要措施之一。 2角度传感器的敏感元件 2.1方向盘角度传感器概述 方向盘转角传感器，既是汽车电动助力转向系统（的重要组成部分又是汽车动力学车身稳定控制的重要组成部分。 方向盘旋转角度传感器是电动助力转向系统控制器的重要输入信号之一，它承担着实时检测方向盘转动角度的重任，它的作用是向电动助力转向系统的电子控制单元提供方向盘转动的绝对角度信号，系统的控制器根据转角传感器的方向盘角度信号和系统中其他的传感器信号（如车速信号和转矩信号）控制助力电机产生相应的助力，为驾驶员的转向提供相应的助力使方向盘的转动变得轻便气因此，方向盘转角传感器的性能好坏对汽车方向盘的操纵舒适性和行车的安全具有直接的控制作用。转角传感器在工业中又被称之为旋转编码器（模拟数字）。方向盘角度传感器通常安装在方向盘的转向管柱处，如图常见方向盘角度传感器的安装示意图和安装结构图。 图2-1方向盘角度传感器的安装位置和结构 2.2系统选用的角度敏感元件 传统汽车电动助力转向装置上应用的角度传感器主要是依据电阻分压原理的接触式角度传感器。由于接触式角度传感器在工作中存在着机械摩擦，这势必会造成传感器的机械磨损降低传感器的使用寿命和测量精度，另外接触式转角传感器还存在着抗振动能力差，体积较大、不便于安装以及造价相对昂贵的