汽车电动水泵转速测量方法分析及对比
摘 要：本文介绍了汽车电动水泵（以下简称电动水泵）开发过程中转速的多种测量方法，对各种方法的原理、应用范围及优缺点进行了分析对比。本文介绍的测量方法可以方便地应用于电动水泵设计开发和试验过程。
关键词：电动水泵；热管理；转速测量；性能标定
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.033
1 前言
为响应国家节能减排的政策，新能源汽車逐步取代传统汽车，电动水泵作为新能源汽车热管理系统的重要部件，发挥着不可替代的作用。电动水泵的动力来源为电能，影响到水泵的性能指标有转速及工作电压，其中转速是电动水泵依据整车运行工况实时调整的。因此，研究选择恰当的转速测量方法对标定电动水泵性能、快速定位问题、提高试验数据的准确性具有重要意义。
2 转速测量方法
电动水泵转速的测量主要包括光电传感器法、霍尔法、电压法、电流法、软件反馈法等。
2.1 光电传感器法
光电传感器法是利用光的反射原理进行光电转换。光电传感器法有发射器、接收器、检测电路三部分组成，如图1所示，其中发射器为发光二极管（LED）、红外发射二极管等半导体光源，接收器有光电二极管、光电三极管等。检测电路主要是起到信号放大、滤波的作用。
使用光电传感器法测速，需要被测物体上的某个位置具备反光特性，即被测物体转一周，传感器可以产生固定数量的脉冲信号。简而言之，反光的物体上画黑线，不反光的物体上画白线（或者贴反光纸）。可以直接使用光电转速表等仪器仪表或光电传感器组成信号采集模块，由系统接收处理模块的信号，转换为转速值。
以被测物体转一周，传感器产生一个脉冲信号为例，电动水泵对应的转速：
n=f*60
其中，f为系统采集到光电传感器模块的输出信号频率。
2.2 霍尔法
霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。当磁场的一个磁极靠近它，霍尔输出低电位电压（低电平）或关的信号，当磁场的另一个磁极靠近它，霍尔输出高电位电压（高电平）或开的信号。在单相电机控制及有位置的三相电机控制中，霍尔用于转子位置检测。同时，也可以通过霍尔测量电动水泵转速。
电动水泵正常运行过程中，霍尔的输出信号为方波（正占空比为50%的矩形波）。电动水泵对应的转速：
n=f*60/p
其中f为电动水泵霍尔输出信号的频率，p为电动水泵的转子极对数。
以单相电机的电动水泵为例，图2为霍尔的输出波形，从波形上分析，可以看...
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