一种磁电式转速传感器信号模拟装置设计

高广华，李拓彬

（中国航发湖南动力机械研究所，湖南株洲，412002）

本文设计了一种发动机用磁电式转速传感器信号模拟装置，可以精确地生成指定频率和幅值的交流正弦信号，并提供与真实传感器一致的电气接口特性。该装置为发动机电子控制器调试、测试提供准确的信号源，并应用于发动机控制系统半物理仿真和全电仿真试验中，为发动机控制系统提供与真实传感器一致的转速信号。

1 磁电式转速传感器工作原理

磁电式转速传感器由永久磁铁、铁磁芯、感应线圈、音轮组成,其中音轮安装在被测转轴上随它一起转动，其结构如图1所示。

图1 磁电式传感器工作原理图

磁电式转速传感器工作原理为：当转轴带动音轮旋转时，音轮的齿峰和齿谷将引起音轮到永久磁铁间隙δ的变化，从而使永久磁铁组成的磁路中磁通量发生变化。当齿峰靠近永久磁铁时，磁阻减小，磁通量增大；当齿谷靠近永久磁铁时，磁阻增大，磁通量减小，随着音轮的连续旋转，线圈中的磁通量呈周期性变化，从而感应出交变电动势。

2 磁电式转速传感器信号特征

■2.1 传感器信号波形

磁电式转速传感器的输出信号波形与音轮的齿型、磁间隙δ以及铁磁材料的磁导率μ有关。发动机一般选用渐开线齿形音轮。以常用的某型磁电式传感器为例，传感器线圈两端输出周期性、上下对称的类正弦脉冲电压信号，如图2所示。

图2 渐开线信号脉冲波形

■2.2 传感器信号幅值

传感器与音轮之间的磁间隙大小及变化快慢直接影响铁磁材料的磁导率，进而影响线圈的输出电动势。……