新能源电控技术课件 学习情景四 控制单元信号输入

学习情境四控制单元信号输入学习任务1温度传感器认知纯电动汽车上采用的暖风热源基本上都是电加热形式的PTC元件(以下简称PTC)。PTC被作为热源C通电之后发热C鼓风机使空气经过该元件C达到加热空气的效果。学习任务1温度传感器认知

冷却液温度传感器为NTC类型传感器,即温度升高时电阻值变小。它利用NTC热敏电阻片作为感知元件,测量冷却液在不同温度下的电阻值,再转换成0~5V电压信号送给ECU(电控单元),作为ECU向有关执行器发出工作指令的依据。纯电动汽车冷却系统如图4-2所示。学习任务1温度传感器认知

冷却液温度传感器为NTC类型传感器,即温度升高时电阻值变小。它利用NTC热敏电阻片作为感知元件,测量冷却液在不同温度下的电阻值,再转换成0~5V电压信号送给ECU(电控单元),作为ECU向有关执行器发出工作指令的依据。纯电动汽车冷却系统如图4-2所示。学习任务2旋转变压器认知有刷式旋转变压器。它的转子绕组通过换向器和电刷直接引出,其特点是结构简单、体积小,但因电刷与换向器是机械滑动接触的,所以旋转变压器的可靠性差,使用寿命较短。学习任务2旋转变压器认知无刷式旋转变压器。它分为两大部分,即旋转变压器本体和附加变压器。附加变压器的铁心及其线圈均成环形,分别固定于转子轴和壳体上,径向留有一定的间隙。旋转变压器本体的转子绕组与附加变压器一次绕组连在一起,在附加变压器一次绕组中的电信号(即转子绕组中的电信号),通过电磁耦合,经附加变压器附加线圈间接地送出去。这种结构避免了电刷与集电环之间的不良接触造成的影响,提高了旋转变压器的可靠性及使用寿命,但其体积、质量、成本均有所增加。学习任务2旋转变压器认知图4-5所示为环形变压器式无刷旋转变压器的结构。这种结构很好地实现了无刷、无接触。图中右侧部分是典型的旋转变压器的定、转子,在结构上有和有刷旋转变压器一样的定、转子绕组,做信号变换。左侧是环形变压器。它的一个绕组在定子上,一个绕组在转子上,同心放置。转子上的环形变压器绕组和做信号变换的转子绕组相连,它的电信号的输入、输出由环形变压器完成。学习任务2旋转变压器认知图4-7所示为多极旋转变压器的结构示意图。图4-7a、b是共磁路结构,粗机、精机定转子绕组公用一套铁心。粗机指单对磁极的旋转变压器,精度低;精机指多对极的旋转变压器,精度高。图4-7a是旋转变压器的定子和转子组装成一体,由机壳、端盖和轴承将它们连在一起,称为组装式。学习任务2旋转变压器认知图4-8所示是一个比较典型的角度位置伺服控制系统。XF为旋变发送机,XB为旋转变压器。旋变发送机发送一个与机械转角有关的、作一定函数关系变化的电气信号,旋转变压器接收这个信号并产生和输出一个与双方机械转角之差有关的电气信号。伺服放大器接受旋转变压器的输出信号,作为伺服电动机的控制信号。经放大,驱动伺服电动机旋转,并带动接受旋转变压器转轴及其他相连的机构,直至达到和发送机一致的角位置。旋变发送机的初级,一般在转子上设有正交的两相绕组,其中一相作为励磁绕组,输入单相交流电压;另一相短接,以抵消交轴磁通,改善精度。次级也是正交的两相绕组。旋转变压器的一次侧一般在定子上,由正交的两相绕组组成;二次侧为单相绕组,没有正交绕组。学习任务2旋转变压器认知

旋转变压器的信号输出是两相正交的模拟信号,它们的幅值随着转角做正余弦变化,频率和励磁频率一致。这样一个信号还不能直接应用,需要角度数据变换电路,把一个模拟量变换成明确的角度量,这就是旋转变压器数字变换器(RDC)电路。学习任务3霍尔传感器认知霍尔元件是将一种半导体四端薄片(霍尔片)做成正方形,在薄片上焊有两对电极引出线,然后采用非导磁金属或陶瓷或环氧树脂封装制成的。霍尔元件的元件如图4-12所示,引出的电极其中一对为控制电流端,一般以红色导线标记,另一对为霍尔电动势输出端,常用绿色导线标记。学习任务3霍尔传感器认知如图4-13所示,一块N型半导体薄片,其长度为L,宽度为l,厚度为d。在垂直于该半导体薄片平面的上方,施加磁感应强度为B的磁场,在半导体薄片相对的两边通以控制电流I,当N型半导体中的载流子(电子)沿着电流I相反地方向运动时,受到洛仑兹力FL的作用,使电子偏向一端,产生负电荷的积聚,而另一端面为正电荷积聚,产生了静电场(即霍尔电场)。学习任务3霍尔传感器认知霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。学习任务4压力传感器认知开压阻式压力传感器由于体积小、精度高、成本低、响应性、再现性和稳定性好,在汽车上得到广泛应用。学习任务4压力传感器认知压力传感器利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成,单晶硅材料在受到压力的作用后,电阻率发生变化,通过测量电路就可得到正比于压力变化的电信号输出。学习任务5变阻式传感器认知常用的变阻器式传感器有直线位移型、角位移型等。变阻器式传感器是三端电阻器件,调节动触点位置可将被测位移等变换为电阻的变化。学习任务5变阻式传感器认知

加速踏板位置传感器(图4-26)是人机对话的窗口,通过控制电流的大小可以控制驱动电机的转矩和转速。它是通过驾驶人控制踏板臂的旋转角度,来控制位置传感器输出的电压,然后将电压信号传递给ECU,ECU根据位置