轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與車輪的角速度成正比。轉(zhuǎn)鼓帶動車輪轉(zhuǎn)動,傳感器轉(zhuǎn)子的齒頂、齒間的間隙交替地與磁極接近、離開,使定子感應(yīng)線圈中的磁場周期性的變化,在線圈中感應(yīng)出交流正弦波信號??刂圃囼炁_使車輪運轉(zhuǎn)在各種工況,對傳感器輸出信號進行測量。實驗結(jié)果表明了變磁阻式輪速傳感器產(chǎn)生的信號具有如下特征:
(1)傳感器產(chǎn)生的信號為接近零均值的正弦波信號;
(2)正弦波信號的幅值受氣隙間隔(磁頭與齒圈間的氣隙,一般在1.0mm左右為最理想)和車輪轉(zhuǎn)速的影響。氣隙間隔越小,車輪速度越高,正弦波信號的幅值越大;
(3)正弦波信號的頻率受齒圈的齒數(shù)和車輪轉(zhuǎn)速的影響,為每秒鐘經(jīng)過磁頭線圈的齒數(shù),即等于齒圈齒數(shù)乘以每秒鐘的輪速。變磁阻式輪速傳感器所產(chǎn)生的信號如圖2所示。
試驗?zāi)M的是BJ212車型的前輪,用轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速模擬車速。當控制轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為3km/h時,88齒的傳感器產(chǎn)生正弦波信號的幅值約為1V,其頻率為31Hz;當控制轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為100km/h時,傳感器產(chǎn)生的正弦波信號的幅值約為7V,其頻率為1037Hz。由于齒輪加工產(chǎn)生的毛刺和其它環(huán)境因素的影響,實際信號為在上述信號中疊加了一定頻率成分干擾信號。
輪速信號的檢測
將輪速傳感器輸出的每個正弦波信號調(diào)理整形產(chǎn)生一個方波信號,后續(xù)電路對方波信號的處理可有以下幾種方法:(1)直接送單片機的T0記數(shù),用T1作定時器。在每個T1定時時間內(nèi)讀出T0的記數(shù)值,經(jīng)計算得到輪速;(2)將方波信號先進行F/V轉(zhuǎn)換,再由單片機A/D轉(zhuǎn)換而得到輪速;(3)方波信號送單片機的外部中斷/INT0引腳,將其設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式,用T1作定時器對方波信號進行周期測量,經(jīng)計算得到輪速。第一種方法在低速時所測得的輪速誤差較大。假定輪速不變,每個T1定時時間讀一次T0的記數(shù)值,在T1i和T1i+1時間內(nèi)讀得數(shù)值由于讀數(shù)時磁頭與齒頂?shù)奈恢藐P(guān)系有時會相差1,輪速較低時,T1定時時間內(nèi)T0的記數(shù)值較小,因而相對誤差較大,導(dǎo)致輪速識別的門檻值過高。第二種方法可提高低速時的測量準確度,但增加了硬件F/V和A/D轉(zhuǎn)換芯片的開支。第三種方法可以在不增加硬件開支的前提下,有效地提高低速時的測量準確度。
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[日期:10-04-23]