PICOTURN系列產(chǎn)品在渦輪增壓器轉(zhuǎn)速測(cè)量中的應(yīng)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(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(mén)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(méi)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。