摘 要：針對(duì)某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器電磁輸出特性的設(shè)計(jì)要求，從電磁感應(yīng)測(cè)速機(jī)理出發(fā)，提出三種傳感器的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)Ansoft/Maxwell3D有限元仿真分析軟件對(duì)三種轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)計(jì)方案進(jìn)行電磁特性的仿真分析，找出各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)產(chǎn)品電磁特性的影響規(guī)律，得到滿足設(shè)計(jì)要求的最佳方案，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品樣機(jī)制作并對(duì)其完成測(cè)試。通過(guò)測(cè)試結(jié)果與仿真分析結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性和最佳設(shè)計(jì)方案的可行性，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速傳感器；電磁輸出特性；有限元仿真；Maxwell3D

1 概述

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，往往需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的高精度控制[1]。磁電式轉(zhuǎn)速傳感器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、堅(jiān)固耐用、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但是，由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境極其惡劣[2]，必然影響傳感器的測(cè)量精度，特別是在測(cè)量低轉(zhuǎn)速時(shí)，往往會(huì)發(fā)生電磁輸出信號(hào)幅值過(guò)小的現(xiàn)象，影響正常采集[3]。

目前，傳統(tǒng)的磁電式轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)計(jì)方式相對(duì)較為傳統(tǒng)，缺乏系統(tǒng)的理論計(jì)算校核，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)缺陷常常要到生產(chǎn)試驗(yàn)階段才暴露出來(lái)，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品的研制周期，造成巨大的人力物力資源浪費(fèi)。文章基于電磁感應(yīng)測(cè)速原理，識(shí)別重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，利用有限元分析軟件Ansoft/Maxwell3D進(jìn)行轉(zhuǎn)速傳感器電磁輸出特性的仿真計(jì)算，得出最佳的設(shè)計(jì)方案，從而有效的提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)成本。