CN203117214U - 一种基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置 - Google Patents
一种基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置，至少包括电机，在电机设置在支架上方，电机的一端连接有信号盘，信号盘的上方连接有传感器，传感器再依次与整形电路和示波器相连。本实用新型由于采用与实际柴油机相同的测速原理，这种电机转速信号模拟装置所输出的信号与真实柴油机完全一致，同时具有结构简单，成本低廉，便于维护等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于信号模拟技术领域，具体涉及一种基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置。
背景技术
电控柴油机因其高燃烧效率被广泛应用到大型客车和货车上，由于石油资源日趋紧张，致力于节油和提升电控柴油机动力性的研究从未间断。电控柴油机中,转速不仅仅是发动机的一个简单的工作参数,而且为控制单元运算和控制提供了转速和上止点基准信号，是电子控制系统其它参数计算的依据和控制喷射正确的时基准。在对发动机电控单元ECU进行开发时，为了控制开发成本，实验室中通常会采用脉冲电路来模拟发动机转速信号，但与实际的发动机转速信号存在一定差异，为发动机电控单元进行的稳定性和可靠性埋下了隐患，成为实际应用中面临的重要问题。
发明内容
本实用新型开发了一种基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置，至少包括电机，在电机设置在支架上方，电机的一端连接有信号盘，信号盘的上方连接有传感器，传感器再依次与整形电路和示波器相连。
本实用新型的其他技术特征为：
所述传感器为霍尔传感器，型号为KHO-03DA。
所述的电机为YD801-4/2三相异步电机。
所述的整形电路采用有限增益低通滤波器的线路。
所述的示波器型号为TDS1000B。
本实用新型用电机代替发动机，调整电机以某些已知转速运行，信号盘与电机安装在一起，随电机转动，固定在支架上的霍尔传感器垂直于转速盘，输出与转速相对应的不同密度的矩形脉冲信号，经低通整形电路滤波后显示于示波器中。由于采用与实际柴油机相同的测速原理，这种发动机转速信号模拟装置所输出的信号与真实柴油机完全一致，同时具有结构简单，成本低廉，便于维护等优点。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构示意图。
其中图中各符号分别表示以下含义：1、支架，2、电机，3、信号盘，4、传感器，5、电源、6、整形电路，7、示波器。
图2为本实用新型的信号盘结构示意图。
以下结合附图和实例对本实用新型的内容作进一步详细说明。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置，至少包括电机2，在电机2设置在支架1上方，电机2的一端连接有信号盘3，信号盘3的上方连接有传感器4，传感器4再依次与整形电路6和示波器7相连。
参照图2，信号盘3由一块钢板自制而成，盘上共有6个齿，其中有一个40°的宽齿（作为喷油正时基准信号），5个20°度的窄齿；围绕盘中心有4个均布（相隔90°）的孔，2个大孔直径为21mm, 另2个小孔直径为10.6mm，盘中心还有一个直径52mm的中心孔。把宽齿齿边与盘中心连线对应的大孔作为特殊孔，这几个孔在发动机上主要用于定位。用双速电机代替电机2，信号盘3与电机2安装在一起，随电机3转动，传感器4固定在支架上，垂直于转速盘，与其相对的位置安装一块永久磁铁，当转速盘旋转时，霍尔传感器4就输出矩形脉冲信号，输出6个脉冲，对应发动机一个工作循环每个信号对应一个缸，其中的2个宽脉冲信号配合上止点信号精确确定上止点的位置。
参照图3，霍尔传感器4由感应元件、铝块、磁钢和线束组成，型号为KHO-03DA，感应元件、铝块、磁钢和线束分别固定在支架上。
感应元件接近距离为8mm，工作电源电压为4~24VDC，负载电流为20mA，工作频率为5kHz。输出类型为NPN，外型尺寸为M8×16mm。
霍尔传感器的安装完全模拟发动机上传感器的安装位置。铝块、磁钢和传感器提前装在一起，装好之后再一起固定在固定支架上。磁钢铆紧在铝块上，为了保证在铝块上不松动，可在磁钢上涂抹一些密封胶。传感器4通过两个螺母拧紧在铝块上。铝块则通过两个螺钉固定在固定支架上，并保证传感器的接近距离为8mm，如图所示。
参照图4，本实用新型所用YD801-4/2三相异步电机2，启动电机21420r/min的转速,观察示波器的显示变化,在示波器上显示出了如图4所示的方形波;停止后启动电机2850r/min的转速,示波器上出现了如图4所示的方形波。
本实用新型的原理，电机2的转速传感器信号盘安装在曲轴上, 工作时传感器4输出信号经整形后可得到相应的方波脉冲信号。利用M68HC11单片机的输入捕捉功能,可得到相邻的两个上升沿的时间差,即可算出当前转速n为[3]n=j200000060/(iT)=1.2108j/(iT)(r/min),其中i为转速信号盘每转输出信号数；j为信号盘转1圈发动机转的圈数（信号盘安装在曲轴上时j＝1,装在凸轮轴上则j＝2）；T为单片机输入捕捉所计算出的相邻两个上升沿之间的时间差值。
Claims (5)
1.一种基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置，至少包括电机（2），其特征在于：在电机（2）设置在支架（1）上方，电机（2）的一端连接有信号盘（3），信号盘（3）的上方连接有传感器（4），传感器（4）再依次与整形电路（6）和示波器（7）相连。
2.如权利要求1所述的基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置，其特征在于：所述传感器（4）为霍尔传感器，型号为KHO-03DA。
3.如权利要求1所述的基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置，其特征在于：所述的电机（2）为YD801-4/2三相异步电机。
4.如权利要求1所述的基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置，其特征在于：所述的整形电路（6）采用有限增益低通滤波器的线路。
5.如权利要求1所述的基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置，其特征在于：所述的示波器型号为TDS1000B。
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| CN 201220725289 CN203117214U (zh) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | 一种基于霍尔传感器的发动机转速信号模拟装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105573146A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-05-11 | 上海工程技术大学 | 一种基于轴传动的发动机转速信号模拟系统 |
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| CN105573146B (zh) * | 2016-02-26 | 2019-04-30 | 上海工程技术大学 | 一种基于轴传动的发动机转速信号模拟系统 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130807 Termination date: 20131225 |