Measuring and control of the test bench of rotation sensors

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Electrical Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2011
Major/Subject
Automaatiotekniikka
Mcode
AS-84
Degree programme
Language
fi
Pages
viii + 88 + liitt. (+17)
Series
Abstract
The primary purpose of this thesis was to build a control system for an existing mechanical test bench with rotating sensors. The test bench contained five rotating sensors and an electric motor, which turns the test bench. The sensors and motor had been chosen earlier and fastened to the test bench. The thesis includes a technical description of commonly used rotation sensors to provide the necessary information needed to use the existing sensors and to allow further development of the test bench. In addition this thesis describes the measuring technology in order to implement correct measuring procedures. The thesis also describes how the control system has been designed and implemented. There were real challenges in the handling of only one sensor type, ri.e., resolver. Due to these challenges an electronics circuit to process the signal was constructed to perform measurements. The other sensors could be controlled directly using a commercial data acquisition module and controlling software on a PC. The test bench is used for teaching and research at the car laboratory of Aalto University. Rotation and its measurement are a central aspect concerning vehicles as the modern cars contain several rotating elements that need measuring. For this reason the topic has been covered from the point of view of the vehicle industry. The rotation can be measured in using several different techniques. Some sensor types have become common in vehicle use, and the signals produced by these sensors form the current interface standard. As a result, many new sensor types based on new technologies utilize the compatibility offered by the standard.

Tämän työn ensisijaisena tarkoituksena oli rakentaa ohjaus aiemmin tehdylle pyörimisantureiden mekaaniselle testipenkille. Testipenkkiin oli valmiiksi valittu ja kiinnitetty viisi pyörimisanturia sekä testipenkkiä pyörittävä sähkömoottori. Työ sisältää yleisesti käytössä olevien pyörimisantureiden ja niiden tekniikoiden esittelyn, jotta valittujen anturien ohjaus osataan toteuttaa. Tavoitteena on mahdollistaa testipenkin jatkokehitys lisäämällä siihen uusia pyörimisantureita. Työssä on myös selvitys mittaustekniikasta, jotta anturien signaalien mittaus osataan tehdä. Työssä kuvataan, miten ohjaus toteutettiin ja miten ratkaisuun päädyttiin. Vain resolverien käsittelyssa oli isompia haasteita. Tämän vuoksi mittaamista varten piti tehdä signaalia käsittelevä elektroniikkapiiri. Muuten anturien käsittely onnistui suoraan kaupallisella mittaustietojen keruukortilla ja PC:lle tehtävällä ohjausohjelmistolla. Testipenkki on Aalto-yliopiston autolaboratorion opetus-ja tutkimuskäytössä. Pyöriminen ja sen mittaaminen on keskeistä ajoneuvoissa, sillä nykyisissä autoissa on lukuisia pyörimisliikkeen mittaamistarpeita. Aihetta on tämän vuoksi käsitelty äjoneuvoteollisuuden kannalta. Pyörimistä voidaan mitata useaan eri tekniikkaan perustuvalla tavalla. Muutamat anturityypit ovat yleistyneet ajoneuvokäyttöön ja niiden signaalit muodostavat liityntästandardin, jota yhteensopivuussyistä aivan uusillakin tekniikoilla toteutetut anturit käyttävät.
Description
Supervisor
Suomela, Jussi
Thesis advisor
Suomela, Jussi
Keywords
rotation, pyörimisliike, resolver, resolveri, rotating sensor, pyörimisanturi, tachometer encoder, takometri, synkro, enkooderi, magnetic encoder, synkro, rotor position sensor, magneettienkooderi, pyörrevirta-anturi
Other note
Citation