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用以傳達(dá)用于測量旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向的系統(tǒng)的故障的方法_2

文檔序號:9743025閱讀:來源:國知局
故障。
[00巧]在本發(fā)明的優(yōu)先實施例中,編碼是二進(jìn)制(0,1),第S預(yù)定持續(xù)時間具有值"0", 且第四預(yù)定持續(xù)時間具有值"1"。
[0026] 磁場的其中一個測量值能夠是在目標(biāo)的至少一次回轉(zhuǎn)期間的磁場的振幅,或能夠 是在目標(biāo)的至少一次回轉(zhuǎn)期間磁場的最小振幅與磁場的最大振幅之間的比值。
[0027] 確切地,第=預(yù)定持續(xù)時間和第四預(yù)定持續(xù)時間被計算為在曲軸的最大旋轉(zhuǎn)速度 時在兩個連續(xù)齒的經(jīng)過之間的時間的函數(shù)。
[0028] 本發(fā)明還設(shè)及用于測量旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向的系統(tǒng)的磁場傳感器,其測 量由與所述旋轉(zhuǎn)軸相關(guān)聯(lián)的齒輪(稱為目標(biāo))的齒的經(jīng)過所述傳感器的前面所產(chǎn)生的磁場 的值,并將信號傳送給處理裝置,所述信號包括高狀態(tài)與低狀態(tài)之間的脈沖,每個脈沖表示 齒經(jīng)過傳感器的前面,且每個脈沖具有兩個預(yù)定持續(xù)時間:表示旋轉(zhuǎn)軸的第一旋轉(zhuǎn)方向的 第一持續(xù)時間和表示旋轉(zhuǎn)軸的相反旋轉(zhuǎn)方向的第二持續(xù)時間,根據(jù)本發(fā)明,所述傳感器包 括: 用于磁場的預(yù)定闊值的存儲裝置; 磁場的測量值與磁場的預(yù)定闊值之間的比較裝置; 用于產(chǎn)生至少一個第=預(yù)定脈沖持續(xù)時間和至少一個第四預(yù)定脈沖持續(xù)時間W產(chǎn)生 旨在用于處理裝置的信號的二進(jìn)制編碼的裝置,所述二進(jìn)制編碼表示磁場的測量值。
[0029] 本發(fā)明適用于包括根據(jù)上文詳細(xì)列明的特征的磁場傳感器的任何機(jī)動車輛。
【附圖說明】
[0030] 在閱讀了 W下描述和對附圖的研究之后,本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得顯而易 見的,其中: -圖1 (先前所解釋的)是表示曲軸16的傳感器10及其關(guān)聯(lián)目標(biāo)14的示意性截面圖, -圖2 (先前所解釋的)表示目標(biāo)14的齒V Tz……Ti的和凹部C 1、Cz……Ci的位置, -圖3 (先前所解釋的)表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的由傳感器10傳送的信號B和檢測闊值,其 作為曲軸16的(或目標(biāo)14的)旋轉(zhuǎn)角度0的函數(shù),W及關(guān)于圖2的目標(biāo)14的齒Ti、T2…… Ti和凹部C 1、Cz……Ci經(jīng)過傳感器10的前面的上升邊緣和下降邊緣的檢測闊值S 1, -圖4 (先前所解釋的)表示由傳感器10傳送給處理裝置13的信號S, -圖5表示在系統(tǒng)因傳感器10與目標(biāo)14之間的氣隙缺陷所致的故障時由傳感器10所 感知到的磁場B'根據(jù)曲軸16的旋轉(zhuǎn)角度0的變化, -圖6表示根據(jù)本發(fā)明的圖5中所圖示的故障的二進(jìn)制編碼,其由傳感器10產(chǎn)生在旨 在用于處理裝置的信號S'上, -圖7表示在系統(tǒng)由于目標(biāo)的域曲軸的)"徑向偏屯、"所致的故障時由傳感器10所感 知到的磁場B''根據(jù)目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)角度的變化, -圖8表示根據(jù)本發(fā)明的圖7中所圖示的故障的二進(jìn)制編碼,其由傳感器10產(chǎn)生在旨 在用于處理裝置的信號S'上, -圖9表示根據(jù)本發(fā)明的磁場傳感器10'。
【具體實施方式】
[0031] 圖1圖示用于測量曲軸的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向的系統(tǒng)20,所述系統(tǒng)20包括: 與曲軸(未示出)相關(guān)聯(lián)的齒輪,其被稱作目標(biāo)14 ; 磁場傳感器10或曲軸傳感器,其測量由目標(biāo)14的齒Ti、Tz……Ti經(jīng)過所述傳感器10 的前面所產(chǎn)生的磁場的值(例如,磁場強(qiáng)度)。
[0032] 傳感器10將0-5 V信號S傳送給處理裝置13,所述信號包括在高狀態(tài)(5 V)與低 狀態(tài)之間(例如,從高狀態(tài)到低狀態(tài)(0 V))的脈沖K見圖4)。每個脈沖I表示齒Ti、T2…… Ti經(jīng)過傳感器10的前面(更確切地指齒的一半的經(jīng)過),且每個脈沖I具有兩個預(yù)定持續(xù)時 間:第一預(yù)定持續(xù)時間tl,其表示目標(biāo)14的第一旋轉(zhuǎn)方向(例如,向前Av); W及第二預(yù)定持 續(xù)時間t2,其表示目標(biāo)14的相反旋轉(zhuǎn)方向(即,反向Au)。
[0033] 處理裝置13接收信號S,并由此推斷曲軸的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向。
[0034] 運是為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的并且已在前文進(jìn)行了描述。
[0035] 下文將首先W氣隙缺陷型故障、接著其次W目標(biāo)14的(即,曲軸的)"徑向偏屯、"型 故障看作系統(tǒng)20的故障示例來描述本發(fā)明。
[0036] 在氣隙缺陷的情況下,傳感器10非正常地遠(yuǎn)離目標(biāo)14。運能夠在安裝傳感器10 時出現(xiàn)。由于傳感器10與目標(biāo)14存在距離,使得傳感器10從目標(biāo)14感知到低強(qiáng)度的弱 化磁場B'。運在圖5中示出。相對于現(xiàn)有技術(shù)的磁場B的振幅值A(chǔ)fPf= Bmaxi - Bmiw,由傳感 器10所測得的振幅值A(chǔ)(即,磁場最大值Bmax2與磁場最小值B MIW2之間的差值,即A = B - BmIN2)被極大地減小,即:BmAX2 - Bmin2〈 B組I - Bmini。
[0037] 在此氣隙缺陷存在的情況下檢測闊值S2的值比針對正常氣隙的檢測闊值(SI)的 值小得多,從而使對目標(biāo)14的齒Ti、Tz……Ti的檢測更不準(zhǔn)確。
[003引本發(fā)明提出,傳感器10'比較磁場B'的測量值A(chǔ),在此示例中,磁場的振幅A = -Bmiw2,并將其與表示氣隙缺陷不存在的預(yù)定振幅闊值相比較,此振幅闊值對應(yīng)于在最大氣 隙距離的情況下所獲得的磁場最小振幅,例如此處Aref= - Bmiw。
[003引為此目的,根據(jù)本發(fā)明的傳感器10'包括用于磁場B的預(yù)定闊值她處為振幅闊值 Aw)且W軟件形式的存儲裝置30 (見圖9)W及磁場B'的測量值(此處為振幅A)與磁場B 的預(yù)定闊值A(chǔ)fW之間的比較裝置31 (見圖9)。
[0040] 如果測量值(此處為磁場B'的振幅A)低于預(yù)定振幅闊值A(chǔ)w,則傳感器10'通過 在信號S'的輸出線上產(chǎn)生表示測量值的(即,磁場B'的所測得的振幅A的)編碼來通知其 處理裝置13。
[0041] 為此目的,傳感器10'通過使用第=預(yù)定持續(xù)時間t3 (例如,等于135微秒)和第 四預(yù)定持續(xù)時間t4 (例如,等于170微秒)來在信號S上產(chǎn)生具有預(yù)定持續(xù)時間的脈沖I, 所述第=預(yù)定持續(xù)時間t3和所述第四預(yù)定持續(xù)時間t4不同于指示目標(biāo)14的"向前"旋轉(zhuǎn) 方向Av的第一預(yù)定持續(xù)時間tl = 45微秒且不同于指示目標(biāo)14的"反向"旋轉(zhuǎn)方向Au的 第二預(yù)定持續(xù)時間t2 = 90微秒。第=預(yù)定持續(xù)時間t3和第四預(yù)定持續(xù)時間t4的產(chǎn)生是 通過并入于傳感器10中的軟件形式的產(chǎn)生裝置32 (見圖9)來實施的。
[0042] 在W下非限制性示例中,所產(chǎn)生的編碼是二進(jìn)制編碼,其使用一連串的具有第= 預(yù)定持續(xù)時間t3和第四預(yù)定持續(xù)時間t4的脈沖I。
[0043] 運在圖6中示出。當(dāng)傳感器10'已檢測到所測得的磁場B'的振幅A低于針對正 常氣隙的磁場B的預(yù)定振幅闊值A(chǔ)fW時,則其通過例如將值"0"指派給第S預(yù)定持續(xù)時間 t3并將值"1"指派給第四預(yù)定持續(xù)時間t4來在其信號S輸出線上產(chǎn)生表示磁場的所測得 振幅A的二進(jìn)制編碼。
[0044] 在圖6中,所產(chǎn)生的二進(jìn)制編碼是8位,且包括"0 1 0 1 1 1 0 0"。處理裝置13 接收此編碼,并由此提取所測得的振幅A的值,且將指示傳感器10與目標(biāo)14之間的氣隙缺 陷的消息發(fā)送給中屯、單元。
[0045] 圖7圖示在系統(tǒng)發(fā)生"徑向偏屯、"型故障的情況下由傳感器10所感知到的磁場B'' 的變化。
[0046] 在運種情況下,磁場B' '的振幅不是常數(shù),其在最大振幅Amax = - Bmim與最小 振幅Amin= Bmax3 - Bmiw之間變化。
[0047] 在運種情況下,傳感器10'比較所測得的磁場B''的最小振幅與最大振幅之間的 比值(即,^ ^ ='玄玄觀I ),其預(yù)定比值闊值是KfW。
[004引預(yù)定比值闊值Kre康示在沒有"徑向偏屯、"型系統(tǒng)故障的情況下獲得的磁場B的最 小振幅與最大振幅之間的最小比值。
[004引在圖8中所圖示的示例中,K < Kref,例如Kref等于0. 7。
[0050] 在信號s' '上所產(chǎn)生的二進(jìn)制編碼表示振幅比值K的值,且在圖8中示出,例如等 于"1 1 1 1 0 0 0 0"。
[0051] 處理裝置13接收此二進(jìn)制編碼,并由此提取振幅比值K的值且將"徑向偏屯、"缺 陷消息發(fā)送給中屯、單元。
[0052] 顯然,傳感器10'能夠根據(jù)編碼的復(fù)雜性W及由此將消息傳輸?shù)教幚硌b置13的復(fù) 雜性來使用多個預(yù)定持續(xù)時間。
[0053] 重要的是,應(yīng)注意到
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