扭力传感器
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转向扭力传感器的浅析

2022-03-15 14:23:05

本文将阐述应用于电动助力转向系统的扭力传感器的分类、工作原理。

1.扭力传感器概述。

传感器是根据规定的测量尺寸定量提供有用电输出信号的部件。狭义上,传感器是将光、时间、电、温度、压力、气体等物理化学量转换为电信号的转换器。

扭力传感器用于电动系统的扭力传感器是通过特定的敏感元件将扭矩物理量转换为电信号,并集成有信号处理电路的变换器。

扭力传感器和扭杆组装在一起,形成扭力传感器总成。当方向盘旋转时,扭力传感器的上下部分有一个相对偏转角。扭力传感器通过检测相对角来测量方向盘的扭矩。

2.分类

按照内部结构可分为接触式传感器和非接触式传感器。

由于传感器元件之间的滑动摩擦,接触式传感器在使用过程中容易磨损和老化,测量信号不准确,甚至报告错误。这种类型的传感器已逐渐被淘汰,非接触式传感器已成为市场的主流。

本文主要介绍应用较为广泛的非接触式扭力传感器:霍尔式扭力传感器。

扭力传感器

3.工作原理。

扭力传感器通过霍尔效应在导体两端产生电势差。主要由定子分总成。转子分总成。上端盖。下端盖。集磁极。Hall ic组成。转子由多级磁铁组成,固定在输入轴上,主要提供磁场。定子上有一个固定在下端盖、下端盖和壳体上的磁轭(导磁率高的金属材料)。当方向盘向左旋转时,传感器扭杆扭转变形,导致转子和定子旋转,导致上下磁轭与多级磁铁错动,磁通量从N极到S极,Hall ic接收磁通。如果转子与定子相反,Halic也接收反向磁通。磁通的变化通过霍尔IC转换为相应的电压变化来测量相应的扭矩大小和方向。

当方向盘处于中间位置时,磁通量为零。当方向盘左转(+4.5°)时,磁通量的高斯值为550(示例)。当方向盘右转(-4.5°)时,磁通量反转,高斯值为-550(示例)。

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