摘要：隨著現(xiàn)代汽車電子節(jié)氣門的普及，APP傳感器得到廣泛應(yīng)用。電渦流式的APP傳感器是非接觸式位移傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、長(zhǎng)期工作可靠性好、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、測(cè)量線性范圍大、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)和測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸成為車用APP傳感器的研究重點(diǎn)。本文結(jié)合福特車用電渦流APP傳感器，對(duì)其結(jié)構(gòu)與故障診斷進(jìn)行了分析與研究

    隨著現(xiàn)代汽車的發(fā)展，越來(lái)越多汽車采用電子節(jié)氣門。電子節(jié)氣門工作原理示意如圖1所示。在發(fā)動(dòng)機(jī)電控過(guò)程中，加速踏板位置傳感器將駕駛員腳踩加速踏板的加減速信息，傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊ECM、ECM計(jì)算出最佳的節(jié)氣門位置，發(fā)出控制信號(hào)給節(jié)氣門電機(jī)以執(zhí)行最佳的節(jié)氣門開度位置。節(jié)氣門實(shí)際所轉(zhuǎn)過(guò)的角度再由節(jié)氣門位置傳感器獲取，反饋給ECM。

    APP傳感器即加速踏板位置傳感器，加速踏板位置傳感器產(chǎn)生電信號(hào)用于反映油門踏板的位置。ANN傳感器電信號(hào)的精確度、靈敏度與可靠性，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性能的提高。
    在發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中，常用的APP傳感器主要有滑動(dòng)電阻式和電渦流式兩種類型。其中滑動(dòng)電阻式的APP傳感器是一種應(yīng)用較早的傳感器，屬于典型接觸式位移傳感器，在工作過(guò)程中有機(jī)械磨損，存在機(jī)械遲滯，其工作可靠性和耐久性欠佳；而電渦流式的APP傳感器是非接觸式位移傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、長(zhǎng)期工作可靠性好、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、測(cè)量線性范圍大、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)和測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸成為車用APP傳感器的研究重點(diǎn)。

    1 電渦流傳感器
    電渦流式傳感器主要由產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的通電線圈和置于線圈附近因而處于交變磁場(chǎng)中的金屬導(dǎo)體兩部分組成。金屬導(dǎo)體也可以是被測(cè)對(duì)象本身。
    電渦流位移傳感器是利用電渦流效應(yīng)，將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為阻抗的變化（或電感的變化），從而進(jìn)行非電量測(cè)量構(gòu)件。
    電渦流傳感器測(cè)量原理如圖2所示。當(dāng)接通電渦流位移傳感器電源時(shí)，其線圈將通過(guò)一個(gè)交變激勵(lì)電流信號(hào)，在線圈的周圍就產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)H1。當(dāng)被測(cè)金屬導(dǎo)體置于該磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)，在被測(cè)導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生電渦流。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電渦流也將形成一個(gè)方向相反的交變磁場(chǎng)H2；由于磁場(chǎng)H2的反作用，渦流要消耗一部分能量，抵消部分原磁場(chǎng)，從而導(dǎo)致線圈的電感量、阻抗和品質(zhì)因素發(fā)生變化。由此可見(jiàn)，被測(cè)金屬導(dǎo)體的電阻率、磁導(dǎo)率、線圈與被測(cè)導(dǎo)體的距離d，以及線圈激勵(lì)電流的角頻率等參數(shù)，都將通過(guò)渦流效應(yīng)和磁效應(yīng)與線圈阻抗有關(guān)。如果只改變上述參數(shù)中的一個(gè)，即線圈與被測(cè)導(dǎo)體的距離d，則距離d與阻抗就成為這個(gè)變化參數(shù)的單值函數(shù)，從而可確定該參數(shù)的大小。

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