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诀窍与技巧:如何使用 CASMA 滤波器进行扭矩测量


发动机燃烧测量的扭矩信号具有 很强的动态性,这是因为气缸在工作循环过程中会产生振动和晃动。这些动态 周期性的振荡转矩分量 会叠加到实际扭矩测量中。


CASMA 滤波器 (曲轴转角采样移动平均线) 采用转角机制并且和时间无关。其自动响应转速变化。这个滤波器 不在时域下工作而是和转角同步


本文将介绍 CASMA 滤波器 在 HBM TIM-PN, TIM-EC 和 PMX 信号调理系统下如何工作。


扭矩信号滤波

  • 时间同步滤波器

    为了确保可靠的控制,噪声信号必须经过过滤或平滑。比较熟悉的滤波器包括贝塞尔或巴特沃斯滤波,其特性是与时间同步,并且是低通滤波器。

  • 角度滤波器

    CASMA 滤波器 (曲轴转角采样移动平均线) 采用 转角机制并且和时间无关。其自动响应转速变化。


如何在 TIM-PN 和 TIM-EC 上使用 CASMA 滤波器

Web 接口

TIM-EC 和 TIM-PN 扭矩接口模块内置 web server. 通过 基于浏览器的软件 你可以进行 CASMA 滤波器相关设定。 


所需的滤波器参数通过HTML页面中输入并进行合理性检查。CASMA 滤波器设定通过点击 "Units and filters" 菜单来完成。


PMX 中,如何使用 CASMA 滤波器

创建一个计算通道


在分析类中,创建一个新的 “旋转同步滤波器” 计算通道。


调整参数

  • 滤波输入: 输入要过滤的信号。

  • 轴角输入: 输入转速传感器角度信号。测量值必须是0°和360°之间。

  • 窗口宽度: 指定移动平均范围。宽度必须在30°和720°之间。默认设置为180°。窗口宽度和分辨率的比例必须小于180。


窗口宽度可以通过对旋转角度的扰动周期来测量(见截屏)。在这个案例中,每 720° 为一个扰动周期。

  • *小转速: 当实际转速小于规定的*小转速是,采用虚拟转速。

  • 分辨率: 这个值测定多久(每次多少度) 一个新的均值被计算。注意*大允许转速取决于这个值,因为计算的速度取决于整体更新率。


理论值推导: *大转速 = 分辨率 * 总体更新率 / 6.

实际上,你应该使用理论上*大转速值的 10〜20%。


CASMA 应用

未滤波信号 (红), 采用 CASMA 滤波的扭矩信号 (绿色). 

可以清晰地看出 CASMA 滤波器对于发动机扭矩测量具有优异的稳定性。滤波宽度越大结果越好