基于光电编码器的方向盘转角传感器.pdf

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1、测控技术DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2015．08．031基于光电编码器的方向盘转角传感器舒望(湖南汽车工程职业学院，湖南株洲412001)摘要：提出了一种以绝对式多圈光电编码器为核心器件的方向盘转角传感器，重点给出该转角传感器的硬件和软件实现方法，传感器通过光电编码器获得方向盘转动的角度，通过主控制器将编码器输出的电信号转换成角度值，再通过CAN总线共享给汽车其他模块。通过实验对比分析该传感器具有测量精度高、结构简单、抗干扰能力强等优点。关键词：光电编码器；转角传感器；CAN

2、总线中图分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1009—9492(2015)08一Oll4一o3SteeringWheelAngleSensorbasedonPhotoelectricEncoderSHUWang(HunanAutomotiveEngineeringVocationalCollege，Zhuzhou412001，China)Abstract：Thispaperpresentsasensorofsteeringwheelrotationangel，takingtheabsolutelypho

3、toelectricencoderatthecorecomponent．Thekeypointistogiveawaytoachievethehardwareandsoftwareofthisrotationanglesensor．Thesensorgetthewheelrotationanglebythephotoelectricencoder，andtheMCUconvertsthereceivingelectricsignalfromencoderintoanglevalues，thenothermo

4、dernscansharethesevaluesthroughCANbus．Bycontrastexperiments，theanalysisshowsthesensoradvantagesofhighmeasurementaccuracy，simplestructure，strongabilityofanti—interference．Keywords：photoelectricencoder；anglesensor；CANBus0引言带动光电编码器的空心轴旋转，利用编码器的内方向盘转角传感器是汽车转向系

5、的重要组成部电路将旋转的角度值以数字式输出，再通过传部分，同时也是汽车ESP(ElectronicStabilityPro—感器的内部电路对角度值进行修正，再通过传感gram)系统的组成部分“]，现有的方向盘转角传感器的CAN(ControllerAreaNetwork)总线输出至器以霍尔式为主，这种类型的传感器属于磁敏元汽车的EPS(ElectrionicPowerShift)模块。件，在复杂的磁场环境中容易受干扰，且这类传电缆接光电编码器感器精度不会很高，量程也比较小。方向盘转轴本文提出了一种高精度、抗

6、干扰能力强的方向盘转角传感器，该传感器以绝对式多圈光电编码器为核心，利用光电编码器感知方向盘转动的角度，再将光电编码器输出的信号送入主控制图1传感器测量结构示意图器，通过一定的算法将其转换成角度值。1转角测量原理2基于光电编码器的转角传感器基于光电编码器的方向盘转角传感器结构及基于光电编码器的方向盘转角传感器由主控安装方法如图1所示，采用空心轴式的光电编码制器、光电编码器接口、汽车通讯网络接口、电器将其套在方向盘的转动轴上，当方向盘转动时源四部分构成，结构如图2所示。收稿日期：2015—07—13震雪墨重舒

7、望：基才光电编码器的方向盘转角传感器测控技在图2所U2TJAl050GND示的转角传感(ANI’XlTXDCAH7．一P2器中，光电编CANRX4Ia[)U~,2lI+l2=2l码器接口与光一～，、I．3VlCC6】32CAⅡ4电编码器相tGND5_TSVfoEPS连，提供与光电编码器接口相一致的协图4汽车通讯网络接口电路议，将光电编码器输出的数在图4所示的电路中，U2为CAN总线驱动芯图2转角传感器系统结构图字式角度值输片，P2与汽车的EPS模块相连，同时由EPS模块出至主控制器为传感器提供l2V的电源。

8、中；汽车通讯网络接口与汽车车载网络相连，在3．3主控制器电路主控制器的控制下将角度值通过车载网络输出给传感的控制核心是主控制器，主控制器对光EPS模块；主控制是核心控制器件，控制光电编电编码器接口电路、汽车通讯网络接口电路进行码器接口和汽车通讯网络接口。控制，其电路如图5所示。3转角传感器电路设计Tl1VDDB7肥l3，PaD∞口rnV：m3．1光电编码器接口_c3vDD瑚KBI2，P(jc38西GM二IJ，基于