渦輪增壓器作為一種高效、節(jié)能的環(huán)保型產(chǎn)品在現(xiàn)代汽車中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。作為渦輪增壓器研制、測(cè)試中的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置,德國(guó)ACAM公司的PICOTURN系列產(chǎn)品已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的眾多車廠得到了廣泛應(yīng)用。PICOTURN的最新一代PT2G系列產(chǎn)品,相對(duì)于前一代產(chǎn)品的集成度更高,應(yīng)用更靈活。
PICOTURN的轉(zhuǎn)速測(cè)量原理
PICOTURN是專門測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器轉(zhuǎn)速的裝置,它包括傳感器和控制器兩個(gè)主要部分。傳感器鐵芯線圈放在一個(gè)M5螺紋套筒中,安裝于壓氣機(jī)外殼上,如圖1所示。
PICOTURN的測(cè)量是基于電渦流探測(cè)原理。在傳感器線圈上加一個(gè)1MHz的脈沖電信號(hào),線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),當(dāng)有葉片靠近傳感器時(shí),葉片在變化磁場(chǎng)中會(huì)出現(xiàn)渦流效應(yīng),這個(gè)渦流反過(guò)來(lái)又對(duì)傳感器線圈的阻抗有削弱作用,而傳感器位于兩個(gè)葉片中間的空隙時(shí)則沒有此現(xiàn)象。PICOTURN基于時(shí)間測(cè)量的技術(shù)能夠精確測(cè)量出傳感器線圈阻抗的變化,測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)DSP計(jì)算后便得到單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)傳感器的葉片個(gè)數(shù),從而換算出葉輪的轉(zhuǎn)速。
與光學(xué)檢測(cè)方法相比,PICOTURN的電感式檢測(cè)方法不受灰塵、油漬等雜質(zhì)的影響。與全模擬的感應(yīng)葉片計(jì)數(shù)系統(tǒng)相比,全數(shù)字化的PICOTURN產(chǎn)品則更具魯棒性,而且更加易用,經(jīng)濟(jì)成本更低。
PICOTURN系統(tǒng)組成
PICOTURN第二代產(chǎn)品PT2G包括智能傳感器組件和控制箱組件兩部分,如圖2所示。智能傳感器組件自帶ASIC信號(hào)處理模塊,直接輸出頻率與渦輪增壓器轉(zhuǎn)速成正比的數(shù)字脈沖信號(hào)??刂葡浣M件則提供了面板數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)速和通過(guò)RS232接口輸出實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速兩種選擇。
圖2 智能傳感器組件和控制箱組件
由于傳感器連接線上自帶了信號(hào)處理模塊,它能夠?qū)鞲衅骶€圈的信號(hào)進(jìn)行就地處理后直接輸出數(shù)字脈沖信號(hào),這樣就減少了模擬信號(hào)在長(zhǎng)導(dǎo)線中受干擾的機(jī)會(huì),確保測(cè)量準(zhǔn)確度。傳輸數(shù)字脈沖信號(hào)的導(dǎo)線可以很長(zhǎng),以方便控制箱在不同位置的安裝。ACAM 提供3 米、5 米、10 米三種規(guī)格的連接電纜用于連接傳感器與控制器。
為適應(yīng)不同的渦輪增壓器外殼條件,ACAM 還提供一系列帶有不同規(guī)格螺紋套筒的傳感器,分別有不同的螺紋和套筒長(zhǎng)度,如圖3 表格。
PICOTURN 的輸出模式
PICOTURN 能夠測(cè)量390rpm“400000rpm 的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速,系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字脈沖、模擬電壓和RS232 等方式向數(shù)據(jù)記錄儀提供轉(zhuǎn)速輸出,同時(shí)也可本地實(shí)時(shí)顯示轉(zhuǎn)速信息。
PT2G 的智能傳感器組件輸出數(shù)字脈沖信號(hào)。在傳感器位置每通過(guò)一個(gè)葉片,傳感器的輸出電平就跳變一次,因此輸出脈沖的頻率為葉片通過(guò)頻率的二分之一。
圖3 PT2G 智能傳感器系列
PICOTURN 的輸出模式
PICOTURN 能夠測(cè)量390rpm”400000rpm 的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速,系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字脈沖、模擬電壓和RS232 等方式向數(shù)據(jù)記錄儀提供轉(zhuǎn)速輸出,同時(shí)也可本地實(shí)時(shí)顯示轉(zhuǎn)速信息。
PT2G 的智能傳感器組件輸出數(shù)字脈沖信號(hào)。在傳感器位置每通過(guò)一個(gè)葉片,傳感器的輸出電平就跳變一次,因此輸出脈沖的頻率為葉片通過(guò)頻率的二分之一。
PT2G控制箱有PT2G-BD和PT2G-BX兩個(gè)型號(hào),這兩種控制箱都向外提供數(shù)字和模擬兩種輸出接口。數(shù)字輸出接口提供脈沖電平信號(hào),渦輪增壓器每轉(zhuǎn)一圈輸出一個(gè)脈沖。模擬輸出接口提供0.5V“4.5V之間的模擬電壓信號(hào)來(lái)表示從0到滿負(fù)荷的轉(zhuǎn)速,步長(zhǎng)80000rpm/V。此外,PT2G-BD還提供面板LED直接顯示實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速;PT2G-BX提供RS232接口將轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)輸出給其他設(shè)備。控制箱面板上有撥碼開關(guān)可以設(shè)置壓氣機(jī)葉輪的葉片數(shù)量,以便用傳感器輸出脈沖來(lái)?yè)Q算出轉(zhuǎn)速。
由于PT2G智能傳感器輸出數(shù)字脈沖信號(hào),因此通過(guò)對(duì)此脈沖計(jì)數(shù)以及簡(jiǎn)單的計(jì)算便可得到渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速信息,這大大增加了智能傳感器應(yīng)用的靈活性。除了與ACAM自己的控制箱連接外,PT2G的智能傳感器還可以直接與其他廠家的設(shè)備進(jìn)行互聯(lián),例如與ETAS公司的ES441模塊連接則可將轉(zhuǎn)速信息送到以太網(wǎng)上;與IPETRONIK公司的M-FRQ模塊互聯(lián)則可將轉(zhuǎn)速信息送到CAN總線上去。
PICOTURN傳感器的安裝
傳感器安裝在壓氣機(jī)殼體上與葉輪垂直,如圖1。傳感器與葉輪的最大距離與葉片的形狀和厚度有關(guān),一般0.6mm厚的葉片最大距離約為1mm。為了傳感器安裝時(shí)的方便,PT2G控制箱面板上提供了一個(gè)LED用于判斷安裝時(shí)傳感器與葉輪之間的距離,通過(guò)簡(jiǎn)單觀察LED顯示的顏色便可判斷其與葉輪之間的距離是否在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。PICOTURN在測(cè)量時(shí)還可通過(guò)該LED的指示得到系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)信息。
結(jié)語(yǔ)
PICOTURN系列產(chǎn)品以其使用的便利性和優(yōu)異的測(cè)量性能,成為渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試的有力工具,已經(jīng)被大眾、寶馬、奔馳、東風(fēng)康明斯等眾多知名品牌所采用。ACAM公司中國(guó)區(qū)總代理世強(qiáng)電訊將為該產(chǎn)品提供全面技術(shù)支持。
責(zé)任編輯:gt
-
傳感器
+關(guān)注
關(guān)注
2542文章
50260瀏覽量
750154 -
線圈
+關(guān)注
關(guān)注
14文章
1798瀏覽量
44287 -
控制器
+關(guān)注
關(guān)注
112文章
16033瀏覽量
176672
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論