康明斯发电机曲轴角位移传感器工作原理是什么?

2020-04-23

来源：海南柴油发电机组厂家

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曲轴角位移传感器般采用电磁式或霍尔式的传感器。目前由于霍尔元件成本下降而性能较好，霍尔传感器的使用日益增多。使用霍尔元件有两个较突出的优点: -是可以获得矩形的信号脉冲，能够直接作为单片机的脉冲输人信号;二是输出电压的高低与转速无关。而使用磁电元件直接得到的一般是正弦波信号，需要先用整形电路处理成矩形波后再送人单片机。另外，磁电元件的感应电动势与磁通的时间变化率成正比。因此，当转速较低时，输出信号的有效电平也较低。

但磁电式传感器能够适应的工作频率较高，且价格低廉，因此也有较大应用价值。
使用曲轴角位移传感器要求先在曲轴上安装一个铁磁材料的信号轮。目前一般情况下这个信号轮都作为柴油机飞轮的一- 部分，常采用在飞轮外缘表面钻孔的方式形成。在信号轮旁边的合适位置固定安装曲轴信号传感器。图3- 10所示是一个60个齿的信号轮，在一个特定的位置，轮上少制作了2个齿，此处称为 “缺齿”。

缺齿的作用是为了较明确地确定计数的始点位置。例如:-般可将缺齿后第-一齿计为0号齿，按转动方向顺序0、1、......号齿计数。

第58、59号齿又是缺齿，第60号齿与0号齿是同一齿，但由于曲轴到此只转动了一圈，而对于四冲程机，每循环要图，因此，将齿计数继续按60、61、.2.....齿计下去直到118、119又是缺齿。由于已完成了柴油机的一个工作循环(曲轴转两转)，下一齿计数回到0重新开始。
按以上的齿计数方式，可以根据当前齿数判别柴油机所在的角度相位，以采取合适的控制动作。

由此可看出，利用齿数对曲轴相位角的判别精度与信号轮的齿数有关。对于这种60齿的信号轮，判别的精度为360*/60=6*。如果希望控制精度高于6°，则简单地依靠齿计数是不能满足的，必须考虑更进一步的方法。当然，信号轮的齿数也可以多于60,但这一齿数也不宜无限制地增加。因为每个齿的最小齿宽受限于传感器的性能，太小了传感器无法产生正常的输出信号。

而在- -定齿宽下，齿数越多则信号轮的直径会越大，会突破外形尺寸限制。另外，过多地增加齿数也会造成对微控制器资源的无谓浪费。因此，目前常用的以60齿的信号轮为多，也有其他齿数的。

另一方面，曲轴信号轮缺齿的设置已经成为一种习惯。虽然这有利于在对曲轴信号观察时确认起始齿位置，但其实也并不是必须的。

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