基于印制绕组的电磁式自供电拖拉机轮速传感器研究

作     者：李思语 李臻 何志祝 傅梁起 王亚东 才胜 LI Siyu;LI Zhen;HE Zhizhu;FU Liangqi;WANG Yadong;CAI Sheng

作者机构：中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学农业柔性传感技术研究中心北京100083 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFD2000300) 国家自然科学基金项目(52175259) 拼多多-中国农业大学研究基金项目(PC2023B01005) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2023年第54卷第S1期

页      码：411-418页

摘      要：针对传统供电方式难以适应现代农业传感器网络使用需求的问题,设计了一种基于印制绕组和Halbach阵列的电磁式自供电拖拉机轮速传感器。装置采用中间定子、两侧转子的结构形式,基于法拉第电磁感应定律对装置的输出感应电动势进行理论推导,确定其影响参数。使用有限元仿真软件,对影响装置输出性能的磁体排列方式、线圈匝数和装置气隙等进行仿真分析,并结合实际工程经验确定了定子线圈形状和永磁体极对数等参数。设计了后端电路,其可对装置的输出电压进行整流、测量和传输,从而计算转速,并可由装置直接供电。制作了装置样机,分别开展台架标定测试和实车应用试验。试验结果表明,装置转速和电压线性拟合结果良好,决定系数R^(2)为0.99991,在转速400 r/min下整流后的直流电压输出约为3.16 V,可以满足为后端电路供电的需求。与商用编码器相比,在台架测试中装置的转速测量精度保持在1%以内,实车测试中精度基本保持在5%以内,可以满足实际使用要求。

主 题 词：拖拉机 轮速传感器 自驱动 印制电路板绕组 Halbach阵列 

学科分类：08[工学] 0828[工学-建筑类] 082801[082801] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2023.S1.044

馆 藏 号：203124972...