瑞士Baumer寶盟增量式編碼器原理分析
Baumer寶盟電氣有限公司是具有50年歷史的工業(yè)自動化傳感器產(chǎn)品的生產(chǎn)者，在美國，瑞典，德國，法國，意大利，英國和加拿大都擁有自己的生產(chǎn)工廠，產(chǎn)品覆蓋110 多個國家作為在精密傳感器技術(shù)，Baumer一直致力于工業(yè)自動化與過程控制產(chǎn)品的研制，在產(chǎn)品的精度可靠性穩(wěn)定性多樣性以及有效需求上不斷滿足客戶要求，保證為客戶提供產(chǎn)品和完善的售后服務(wù)以及產(chǎn)品的升級服務(wù)。Baumer寶盟集團(tuán)是的工廠自動化和過程自動化生產(chǎn)廠家之一。目前Baumer寶盟集團(tuán)的足跡已遍布18個國家并擁有36家分公司，近2500名員工。Baumer寶盟集團(tuán)的產(chǎn)品業(yè)務(wù)主要涉及傳感器、運動控制、視覺技術(shù)、過程儀表和粘膠系統(tǒng)這五大塊，其豐富的產(chǎn)品線覆蓋在各個行業(yè)并使客戶受益于Baumer寶盟所提供的完整咨詢和可靠服務(wù)的平臺。
Baumer寶盟增量式編碼器每當(dāng)信號轉(zhuǎn)子隨發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動一圈，傳感線圈就會向電子控制單元(ECU)輸入58個脈沖信號。因此，ECU每接收到曲軸位置傳感器58個信號，就可知道發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)了一圈。如果在1min內(nèi)ECU接收到曲軸位置傳感器116000個信號，ECU便可計算出曲軸轉(zhuǎn)速n為2000(n=116000/58=2000)r/rain；如果ECU每分鐘接收到曲軸位置傳感器290000個信號，ECU便可計算出曲軸轉(zhuǎn)速為5000(n=290000/58=5000)r/min。依此類推，ECU根據(jù)每分鐘接收曲軸位置傳感器脈沖信號的數(shù)量，便能計算出發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和負(fù)荷信號是電子控制系統(tǒng)zui重要、zui基本的控制信號，ECU根據(jù)這兩個信號就能計算出基本噴油提前角(時間)、基本點火提前角(時間)和點火導(dǎo)通角(點火線圈一次電流接通時間)三個基本控制參數(shù)。
1.Ne信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)特點：Ne信號發(fā)生器安裝在G信號發(fā)生器的下面，主要由No．2信號轉(zhuǎn)子、Ne傳感線圈和磁頭組成，如圖2-26a所示。信號轉(zhuǎn)子固定在傳感器軸上，傳感器軸由配氣凸輪軸驅(qū)動，軸的上端套裝分火頭，轉(zhuǎn)子外制有24個凸齒。傳感線圈及磁頭固定在傳感器殼體內(nèi)，磁頭固定在傳感線圈中。
2.轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角信號的產(chǎn)生原理與控制過程：當(dāng)發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)時，配氣凸輪軸便驅(qū)動傳感器信號轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子凸齒與磁頭間的氣隙交替發(fā)生變化，傳感線圈的磁通隨之交替發(fā)生變化，由磁感應(yīng)式傳感器工作原理可知，在傳感線圈中就會感應(yīng)產(chǎn)生交變電動勢，信號電壓的波形如圖2-26b所示。因為信號轉(zhuǎn)子有24個凸齒，所以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈，傳感線圈就會產(chǎn)生24個交變信號。傳感器軸每轉(zhuǎn)一圈(360。)相當(dāng)于發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈(720。)，所以一個交變信號(即一個信號周期)相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn)30。(720。÷24=30。)，相當(dāng)于分火頭旋轉(zhuǎn)15。(30。÷2=15。)。ECU每接收Ne信號發(fā)生器24個信號，即可知道曲軸旋轉(zhuǎn)了兩圈、分火頭旋轉(zhuǎn)了一圈。ECU內(nèi)部程序根據(jù)每個Ne信號周期所占時間，即可計算確定發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速和分火頭轉(zhuǎn)速。為了控制點火提前角和噴油提前角，還需將每個信號周期所占的曲軸轉(zhuǎn)角(30。角)分得更小。微機(jī)完成這一工作十分方便，由分頻器將每個Ne信號(曲軸轉(zhuǎn)角30。)等分成30個脈沖信號，每個脈沖信號就相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角1。(30。÷30=1。)。如將每個Ne信號等分成60個脈沖信號，則每個脈沖信號相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角0．5。(30。÷60=0．5。)。具體設(shè)定由轉(zhuǎn)角精度要求和程序設(shè)計確定。
3.G信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)特點：G信號發(fā)生器用來檢測活塞上止點位置與判別是哪一個氣缸即將到達(dá)上止點位置等基準(zhǔn)信號。故G信號發(fā)生器又稱為氣缸識別與上止點信號發(fā)生器或基準(zhǔn)信號發(fā)生器。G信號發(fā)生器由信號轉(zhuǎn)子、傳感線圈G1、G2和磁頭等組成。信號轉(zhuǎn)子帶有兩個凸緣，固定在傳感器軸上。傳感線圈G1、G2相隔180。安裝，G1線圈產(chǎn)生的信號對應(yīng)于發(fā)動機(jī)第六缸壓縮上止點*。、G2線圈產(chǎn)生的信號對應(yīng)于發(fā)動機(jī)*缸壓縮上止點前l(fā)O。
4.Baumer寶盟增量式編碼器與上止點信號的產(chǎn)生原理與控制過程：G信號發(fā)生器的工作原理與Ne信號發(fā)生器產(chǎn)生信號的原理相同。當(dāng)發(fā)動機(jī)凸輪軸驅(qū)動傳感器軸旋轉(zhuǎn)時，G信號轉(zhuǎn)子(信號轉(zhuǎn)子)的凸緣便交替經(jīng)過傳感線圈的磁頭，轉(zhuǎn)子凸緣與磁頭之間的氣隙交替發(fā)生變化，在傳感線圈Gl、G2中就會感應(yīng)產(chǎn)生交變電動勢信號。當(dāng)G信號轉(zhuǎn)子的凸緣部分接近傳感線圈G1的磁頭時，由于凸緣與磁頭之間的氣隙減小、磁通量增大、磁通變化率為正，因此傳感線圈G1中產(chǎn)生正向脈沖信號，稱為G1信號；當(dāng)G信號轉(zhuǎn)子的凸緣部分接近傳感線圈G2時，由于凸緣與磁頭之間的氣隙減小、磁通量增大、磁通變化率為正，因此傳感線圈G2中也產(chǎn)生正向脈沖信號，稱為G2信號。當(dāng)G信號轉(zhuǎn)子的凸緣部分經(jīng)過G1、G2的磁頭時，由于凸緣與磁頭之間的氣隙不變、磁通量不變、磁通變化率為零，因此傳感線圈G1、G2中的感應(yīng)電動勢均為零。當(dāng)G信號轉(zhuǎn)子的凸緣部分離開G1、G2的磁頭時，由于凸緣與磁頭之間的氣隙增大、磁通量減小、磁通變化率為負(fù)，因此傳感線圈G1、G2中將感應(yīng)產(chǎn)生負(fù)向交變電動勢信號。傳感器每轉(zhuǎn)一圈(360。)相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720。)，因為傳感線圈G1、G2相隔180。安裝，所以G1、G2中各產(chǎn)生一個正向脈沖信號。其中G1信號對應(yīng)于發(fā)動機(jī)第六缸，用來檢測第六缸上止點的位置；G2信號對應(yīng)于*缸，用來檢測*缸上止點的位置。電子控制單元檢測的對應(yīng)位置實際上是G轉(zhuǎn)子凸緣的前端接近并與傳感線圈G1、G2的磁頭對齊時刻(此時磁通量zui大、信號電壓為零)的位置，該位置對應(yīng)于活塞壓縮上止點*。(BT-DCl0。)位置。
東莞市明哲工業(yè)自動化設(shè)備有限公司(東莞市廣聯(lián)自動化設(shè)備有限公司)具有良好的市場信譽(yù),專業(yè)的銷售和技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊,憑若多年經(jīng)營經(jīng)驗,熟悉并了解市場行情,贏得了國內(nèi)外廠商的支持。本公司已成為眾大中小企業(yè)的固定供應(yīng)商及國內(nèi)貿(mào)易商合作伙伴。我司以“產(chǎn)品，服務(wù)，以客為先"的宗旨，為客戶提供原裝正廠的產(chǎn)品，以合理的性價比，快捷的交貨期，熱情周到的服務(wù)，為客戶提供高品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)耐用、品種齊全的產(chǎn)品，不負(fù)客戶對本公司的期望和厚愛,主營產(chǎn)品有：進(jìn)口各種氣缸、流量控制元件、電磁閥、壓力控制元件、全氣控閥、功率閥、消聲器、檢測元件、壓縮空氣清凈化元件、真空用元件、氣動輔助元件，傳感器等，竭誠歡迎各位新老客戶光臨惠顧。
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