磁阻式车用转向传感器的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文捅要转向扭矩、角度及方向是汽车行驶中的重要参数，特别是对于装备有电动助力转向系统的汽车而言。扭矩传感器是电动助力转向系统是关键的部件之一．而将转向扭矩、角度及方向三者的测量集成到单一的传感器上进行是汽车发展必然的选择，同时非接触式扭矩传感器也必将代替接触式扭矩传感器。扭矩传感器成本的降低及测量更加易于实现也将成为电动助力转向快速发展的一个重要因素。因此为电动助力转向提出一种符合条件的结构并做出研究是非常必要的。本文系统地探讨和建立了一种基于磁阻效应的，集成转向扭矩、角度及方向测量的转向传感器，为这磁阻式传感器的设计提供一定的理论依据。首先介绍半导体元件的磁阻效

2、应及其基本原理，作为整个系统机械量到电量转化的桥梁；然后根据目前汽车转向系统发展的现状以及各大汽车制造商对未来转向系统的发展预测，分析了市场上各种车用转向扭矩传感器的优缺点和扭矩的测量方式，以扭轴法作为本课题测量方法；构造出集成转向扭矩、角度及方向测量的磁阻式扭矩传感器的机械结构一将全部转向载荷加载在扭杆上；并对扭杆的设计与选用做出了详细的分析，提出机械量到电量的之间的测量方法；给出信号处理电路的基本原理图，最后根据输出信号之间的关系，分析出电控单元需要的主要参数相对扭转角、绝对扭转角及转向的算法。关键字：电动助力转向扭矩传感器转向传感器磁阻效应武汉理工大学硕士学位论文Abstrac

3、tThesteeringtorque．steeringangleandsteeringdirectionarethevitalparametersforthevehicleespeciallythevehiclesequippeawithEPS(ElectronicPowerSteering)．ThetorquesalsoristhekeycomponentfortheEPS．nistheinevitablelrendofintegratingthetorque，angleanddirectioninsolo-sensorinthedevelopmentofvehicletechno

4、logyandthecontacttorquesensorwillbereplacedbythenon．-eontactoneconsequentially．Therefileothersignifyfactorslikecost-loweringandmeasul'e-simplifyingtoacceleratethedevelopmentoftheEPS．Therefore．itisveryimportanttoconstl"uctandresearchallappropriatestructurefortheEPS．ThebasedOnMR(MagneticResistanc

5、e)isdiscussedsystemicallyinthisdissertation．ThetheoreticalbasisisprovidedforthedesigningoftheMRsensorinthisdissertationtoo．Inthisdissertation,first,introducethemagnetic1℃sistaneeeffectanditsprincipleoftlaescmicoRduetor,anditisthebridgeoftransferringmechanicalparametertoelectricalparameter；thent

6、headvantagesanddisadvantages，andtheillcasurelilentofthetorquesensorsforthesteeringsysteminthemarketareanalyzed；chosethemeasureforthedissertation；constructthestructureoftheMRsensorwhichintegratingthemcasllrementsofsteeringtorque，steeringangleandsteeringdirectionandactingalloftheloadonethetorsion

7、bar；,theselectedtorsionbarisanalyzedindetail，atlastc．,onflrmtheparameterofit；theconversionfi'omthemechanicalvaluetotheelectricvalueisproposedandintheend，andthealgorithmispresentedaccordingtotheactualityofthevehiclesteeringsysteman