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电动助力转向系统角度传感器的设计研究

更新时间：2020-03-28 02:54:34 大小：11M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：电动助力转向系统角度传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

传感器技术作为当今社会信息产业的三大支柱之一，是所有信息的源泉。汽车工业及汽车电控技术的飞速发展，同时也带动了传感器技术的不断飞跃。目前，一辆汽车上安装了成千上百只功能各异的传感器，方向盘角度传感器就是其中的一种。方向盘角度传感器能够将检测到的方向盘旋转角度信号实时输送到汽车电动助力转向(EPS)系统的ECU中，从而实现EPS系统对助力电机的实时转矩协调控制，它是EPS系统的重要组成部分。因此，设计一款性能优越、角度测量范围大的方向盘绝对角度传感器是实现优化EPS系统的重要解决方案之一。

论文通过研究角度传感器的应用现状，对目前市场上主要应用的角度传感器进行了介绍，并对各种角度传感器的优缺点作了对比分析。在把握当前传感器集成化和智能化发展趋势的前提下，提出了基于磁电效应的非接触式绝对角度传感器系统设计方案。文章给出了角度传感器系统的主要机械部件的设计方案，对传感器系统中行星齿轮的齿数和磁钢的选型以及安装位置进行了设计确定。应用EDA工具软件Protel DXP对传感器系统的硬件电路进行了设计，通过采用Austriamicrosystems公司的2片集成度编码器AS5043以菊链模式通信的方法设计出方向盘角度传感器。并采用Microchip公司的高性能、增强型集成数据采集处理芯片PIC18F2480，实现了角度传感器的集成化设计。

文章重点对传感器系统的软件实现进行了研究，利用PIC18F2480处理器的优越的信号处理功能，采用相位差的数字相关算法对传感器系统的角度算法进行了编写，实现了方向盘角度传感器的智能化设计。通过PIC单片机集成开发软件MPALB IDE完成了传感器系统软件程序的编写和系统调试工作。最后依据本文给出的设计方案制作了角度传感器样机，并对样机的性能进行了实验认证和性能比较。通过实验证明：角度传感器能够实现对方向盘±720°角度信号的准确测量，测试精度在±0.3°范围内，符合国家对角度传感器的标准要求。本文的创新点在于运用集成磁性角度编码器AS5043的菊链模式实现对角度信号的采集，使电路的分立元件大大减少，从而简化了整个传感器系统的信号处理电路。