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WEF-6A200-4-RCD-B在動力總成與底盤開發(fā)中的高精度應用

發(fā)布時間:2025-04-08 點擊量:222

電容式6軸力傳感器如何助力汽車性能提升與可靠性驗證?


引言

在汽車動力總成與底盤系統(tǒng)的研發(fā)過程中,精確測量多維力和力矩是優(yōu)化性能、提升耐久性的關鍵。傳統(tǒng)應變式傳感器易受電磁干擾且動態(tài)響應不足,而Wacoh WEF-6A200-4-RCD-B電容式6軸力傳感器憑借其高精度、抗干擾能力和緊湊設計,正成為工程師的新選擇。


一、動力總成測試:從發(fā)動機到電驅(qū)系統(tǒng)

1. 發(fā)動機動態(tài)力與扭矩測量

  • 挑戰(zhàn):曲軸、連桿等關鍵部件在高速運轉(zhuǎn)時承受復雜多向力,傳統(tǒng)傳感器易受點火電磁干擾,導致數(shù)據(jù)失真。

  • 解決方案:

    • WEF-6A200-4-RCD-B采用電容式原理,對電磁噪聲免疫,可直接安裝在發(fā)動機臺架上。

    • 實時檢測徑向力(Fx/Fy)和扭矩(Mz),精度達±0.5%FS,捕捉爆震時的微秒級力突變。

  • 案例:某德系車企通過該傳感器發(fā)現(xiàn)曲軸軸向竄動(Fz方向±15N波動),優(yōu)化止推軸承設計后磨損降低40%。

2. 電動驅(qū)動單元(e-Axle)驗證

  • 挑戰(zhàn):電機-減速器集成化導致力傳遞路徑復雜,需同時測量軸向力、偏載力矩和高頻振動。

  • 解決方案:

    • 傳感器內(nèi)置32位微處理器,自動補償溫度漂移(-40℃~85℃),確保長期穩(wěn)定性。

    • 通過Mx/My力矩分析,識別齒輪偏心磨損(如圖1所示)。

  • 數(shù)據(jù)價值:某電動車企業(yè)據(jù)此優(yōu)化減速器殼體剛度,NVH性能提升3dB(A)。


二、底盤開發(fā):精準操控與耐久性優(yōu)化

1. 懸架連桿力閉環(huán)測試

  • 安裝方案:替換原車控制臂球頭,直接測量多連桿受力(需定制轉(zhuǎn)接件)。

  • 關鍵參數(shù):

    • Fy/Fz比值實時計算輪胎側(cè)偏角,用于ESP算法標定。

    • 動態(tài)載荷譜分析(0~500Hz),指導輕量化設計(如鋁合金擺臂減重12%)。

2. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路感模擬

  • 線控轉(zhuǎn)向(SBW)測試:

    • 傳感器檢測方向盤反饋力矩(Mx/My),量化“虛假路感"的平滑度(如圖2)。

    • 在**低扭矩范圍(<1Nm)**仍保持±0.1Nm分辨率,優(yōu)于應變式傳感器。


三、技術優(yōu)勢對比

指標WEF-6A200-4-RCD-B傳統(tǒng)應變式傳感器
抗電磁干擾能力★★★★★(電容式無金屬應變片)★★☆(需額外屏蔽)
動態(tài)響應帶寬0~1kHz(相位失真<0.1°)通常<200Hz(遲滯明顯)
過載保護內(nèi)置機械止動器(300%FS)依賴外部限位裝置
安裝空間需求Φ40mm緊湊設計,側(cè)向出線外置放大器增加體積

四、客戶收益

  1. 提升測試效率:RS422數(shù)字輸出可直接接入CAN總線(需轉(zhuǎn)換器),簡化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

  2. 降低成本風險:IP65防護與止動器設計減少臺架試驗中的傳感器損壞率(實測降低90%)。

  3. 支持智能分析:提供MATLAB/Simulink驅(qū)動庫,快速實現(xiàn)力-運動耦合仿真。


結(jié)語

Wacoh WEF-6A200-4-RCD-B通過電容式傳感技術重新定義了汽車力測量標準。無論是燃油發(fā)動機的爆震控制,還是電動車減速器的NVH優(yōu)化,亦或線控轉(zhuǎn)向的精準調(diào)校,其高可靠性數(shù)據(jù)均為工程師提供了未有的洞察力。


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