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磁阻式EPS专用转矩转角传感器的研发

毕玲峰  
【摘要】:目前,电动助力转向系统(EPS)在汽车上的应用十分广泛。而转矩传感器性能的好坏对整个EPS系统来说至关重要。在汽车电子集成控制的大势所趋下,将转向转矩,角度以及方向三者的测量集成到单一传感器上进行是汽车发展必然的选择,同时非接触的测量方式也必然将取代传统的接触式测量方式。降低转矩转角传感器的成本以及使其测量更易于实现,也将促进EPS的快速发展。因此,为EPS提出一个符合要求的结构并做出研究是非常必要的。 首先,本文介绍了半导体元件的磁阻效应及其基本原理,并以此作为桥梁,设计转矩传感器和转角传感器。然后根据目前市场上现有的集成转矩转角传感器的产品或者研发机构提出的设想,分析了它们的优缺点,提出自己的测量方法以及结构。 其次,对EPS专用转矩转角传感器信号的调理电路进行设计。设计了单片机外的差动放大电路和RC滤波电路,基于LPC2129芯片设计了最小系统,并基于ADS1.2集成开发环境进行软件设计,实现了对传感器信号的进一步的软件滤波和故障诊断。 最后,对自行开发的EPS专用转矩转角传感器在专门的汽车电动助力转向实验台上进行了台架试验。并将其试验结果和国内外成熟产品的试验结果做对比,分析自行开发的EPS专用转矩转角传感器的各项性能是否能够满足装备EPS的基本要求。


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