电子旋转式执行器角度传感器输出信号线性度测量设备补充说明(1)

1、Bitte decken Sie die schraffierte Flche mit einem Bild ab.Please cover the shaded area with a picture.(24,4 x 11,0 cm)电子旋转式执行器角度传感器输出信号电子旋转式执行器角度传感器输出信号线性度测量设备补充说明线性度测量设备补充说明www.continental-Powertrain Sensors & ActuatorsConfidentialSpace for Sender Information 功能功能 用于测量电子旋转执行器及其分立元件如塑料外盖等所包含的的角度

2、位置传感器输出信号的线性度，包括独立线性度、绝对（从属）线性度和微线性度。若是双路输出信号，则同时输出双路信号的同步度。 定义定义 独立线性度独立线性度 如图1所示，横坐标为角位移，纵坐标为输出电压测量值。曲线为测量电压曲线，而直线段BSL(, Tamb)为该曲线的最小二乘法拟合直线段。输出曲线与拟合直线间的最大偏差与满量程输出的百分比即为独立线性度。 功能及定义功能及定义25 December 20212Zhang Daoyong, Continental AG图图1ConfidentialSpace for Sender Information定义定义从属线性度从属线性度 如图2所示，横坐

3、标为角位移，纵坐标为输出电压测量值，通过零点的直线段ref()为参考直线段,其斜率为传感器标定的斜率。曲线为测量电压曲线，而与参考直线平行的直线段BSL(, Tamb)为该曲线的最小二乘法拟合直线段。输出曲线与拟合直线间的最大偏差与满量程输出的百分比即为绝对（从属）线性度。 功能及定义功能及定义25 December 20213Zhang Daoyong, Continental AG图图2ConfidentialSpace for Sender Information定义定义 微线性度微线性度 如图3和图4所示，图4可以看作图3的局部放大。横坐标为角位移，纵坐标为输出电压测量值。对于特定角度

4、ref(i)的微线性度，参考图3和图4，取角度区间(ref(i) , ref(i+1)内输出电压曲线为研究对象，直线段过端点 (ref(i) ，Vmeas(ref(i) )且与参考直线ref(i)平行。该直线上对应横坐标ref(i+1)的理论值为Videal(ref(i+1)。而微线性度lin定义为Vmeas(ref(i+1) )- Videal(ref(i+1)除以满量程测量值的百分比，该百分比除以相应斜率即可得到对应的角度误差。一般的，该区间宽度为1。 功能及定义功能及定义25 December 20214Zhang Daoyong, Continental AG图图3图图4Confide

5、ntialSpace for Sender Information定义定义 同步度同步度 如图3和图4所示，图4可以看作图3的局部放大。横坐标为角位移，纵坐标为输出电压测量值。对于特定角度ref(i)的微线性度，参考图3和图4，取角度区间(ref(i) , ref(i+1)内输出电压曲线为研究对象，直线段过端点 (ref(i) ，Vmeas(ref(i) )且与参考直线ref(i)平行。该直线上对应横坐标ref(i+1)的理论值为Videal(ref(i+1)。而微线性度lin定义为Vmeas(ref(i+1) )- Videal(ref(i+1)除以满量程测量值的百分比，该百分比除以相应斜率

6、即可得到对应的角度误差。一般的，该区间宽度为1。 功能及定义功能及定义25 December 20215Zhang Daoyong, Continental AGConfidentialSpace for Sender Information测试对象测试对象 1. 最小传感器系统：该系统由角度位置传感器、信号源如磁铁或金属片及支撑磁铁和金属片的零件组成，该系统可以实现传感器与信号源之间较高的定位精度。 2. 外盖系统：该系统由含有角度位置传感器的外盖，信号源及支撑外盖和信号源的零件组成。传感器及外盖的定位的误差累积，会造成传感器与信号源之间的定位精度下降。 3. 执行器系统: 该系统由含有角度

7、位置传感器和信号源的执行器及其支撑零件组成，因为执行器自身零件的公差累积，该系统自身传感器与信号源之间的定位精度最低。传感器类别传感器类别 目前应用于旋转式执行器角度位置检测的传感器主要包括以下几类： 1. 基于磁阻效应的KMA系列，其系统包括传感器和相对其旋转运动的磁铁。 2. 基于霍尔效应的三轴霍尔传感器如Melexsis系列，其系统包括传感器和相对其旋转运 动的磁铁 3. 基于感应现象的Hella系列,包括传感器和相对旋转运动的、用于改变电场的金属片 无论采用哪种传感器系统，都是由传感器及相对旋转运动的信号源组成。输出信号为模 拟信号（0-5V）或数字信号(Sent)。测试对象信息测试对

8、象信息25 December 20216Zhang Daoyong, Continental AGConfidentialSpace for Sender Information最小传感器系统最小传感器系统 对于最小传感器系统的测试，供方只需提供信号源如磁铁或金属片的动作、检测以及相应的连接零件，而相应的传感器定位零件和信号源定位零件则由需方自行解决(用于验收的样件所需的定位零件由供方提供)。该最小系统需要实现传感器沿轴向及垂直轴向的位置调节，以确认传感器系统所允许的定位误差。外盖系统外盖系统 对于包含角度位置传感器的分立元件的测试，因分立元件仅仅包含传感器，供方需要提供信号源如磁铁或金属片的

9、动作、传感器角度位置检测以及相应的连接零件，而相应的外盖的定位零件和信号源的定位零件则由需方自行解决。该系统同样需要实现传感器沿轴向及垂直轴向的位置调节，以确认传感器系统所允许的定位误差。电子旋转式执行器电子旋转式执行器 对于电子旋转式执行器的测试，供方只需提供执行器定位、动作控制、输出信号检测和 处理等， 而相应的传感器定位零件则由需方自行解决。对于执行器的测量，不需要实现轴向和垂直轴向的位置调节。测试对象信息测试对象信息25 December 20217Zhang Daoyong, Continental AGConfidentialSpace for Sender Information

10、 技术指标技术指标 最小传感器系统为测试精度要求最高的系统，传感器分辨力一般为0.04，微线性误差一 般要求0.1。上述输出误差要求同时以百分比和角度两种格式输出； 最小传感器系统和外盖系统中的传感器已经预先标定，其斜率一般是0.5%VDD/；而 执行器系统中的输出信号斜率为0.952%/； 为了提高检测精度，建议驱动信号源如磁铁或金属片的旋转速度不超过2rpm； 对于执行器自身的测试，因执行器的传动系统存在侧隙，需要消除侧隙以免影响测试精 度； 友好的用户界面：将测试系统自身角度位置传感器输出量、被测对象角度位置传感器的输出量以曲线方式动态显示，同时显示拟合直线段。上述曲线要求以不同颜色显示

11、并定义； 友好的用户界面：将测量结果的统计量同时在输出界面上显示； 测试结果以xls文件输出； 测试界面应留有用户自定义接口如传感器类型（模拟或数字）及输出信号斜率等； 开放程序代码； 符合我司的环境/健康/安全方面的规定。测试系统技术要求测试系统技术要求25 December 20218Zhang Daoyong, Continental AGConfidentialSpace for Sender Information 设计评审设计评审 在设备开发的关键节点安排评审，评审内容主要有： 1. 测试系统评审; 2. 详细设计如机械零部件、软硬件评审 3. 验收方案评审 验收验收 以最小传感器系统为测试对象，分别在供方和需方进行测试，在供方测试合格后再运输 至需方，在需方测试合格后方可完成验收； 测试对象需提供6件，分别测量8次； 接收标准： %R&R10%，P/T 10% 交付物：除提交测试设备自身外，还应提交相应的零件图纸，