PICOTURN系列產(chǎn)品在渦輪增壓器轉速測量中的應用

　　前言

　　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越多的應用。作為渦輪增壓器研制、測試中的轉速測量裝置，德國ACAM公司的PICOTURN系列產(chǎn)品已經(jīng)在國內(nèi)外的眾多車廠得到了廣泛應用。PICOTURN的最新一代PT2G系列產(chǎn)品，相對于前一代產(chǎn)品的集成度更高，應用更靈活。

　　PICOTURN的轉速測量原理

　　PICOTURN是專門測量發(fā)動機渦輪增壓器轉速的裝置，它包括傳感器和控制器兩個主要部分。傳感器鐵芯線圈放在一個M5螺紋套筒中，安裝于壓氣機外殼上，如圖1所示。

PICOTURN的測量是基于電渦流探測原理。在傳感器線圈上加一個1MHz的脈沖電信號，線圈產(chǎn)生變化的磁場，當有葉片靠近傳感器時，葉片在變化磁場中會出現(xiàn)渦流效應，這個渦流反過來又對傳感器線圈的阻抗有削弱作用，而傳感器位于兩個葉片中間的空隙時則沒有此現(xiàn)象。PICOTURN基于時間測量的技術能夠精確測量出傳感器線圈阻抗的變化，測量數(shù)據(jù)經(jīng)DSP計算后便得到單位時間內(nèi)通過傳感器的葉片個數(shù)，從而換算出葉輪的轉速。

　　與光學檢測方法相比，PICOTURN的電感式檢測方法不受灰塵、油漬等雜質(zhì)的影響。與全模擬的感應葉片計數(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信號處理模塊，直接輸出頻率與渦輪增壓器轉速成正比的數(shù)字脈沖信號?？刂葡浣M件則提供了面板數(shù)碼管顯示轉速和通過RS232接口輸出實時轉速兩種選擇。

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處理模塊，它能夠對傳感器線圈的信號進行就地處理后直接輸出數(shù)字脈沖信號，這樣就減少了模擬信號在長導線中受干擾的機會，確保測量準確度。傳輸數(shù)字脈沖信號的導線可以很長，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度，如圖3 表格。

　　PICOTURN 的輸出模式

　　PICOTURN 能夠測量390rpm~400000rpm 的渦輪增壓器轉速，系統(tǒng)通過數(shù)字脈沖、模擬電壓和RS232 等方式向數(shù)據(jù)記錄儀提供轉速輸出，同時也可本地實時顯示轉速信息。