訣竅與技巧：如何使用 CASMA 濾波器進行扭矩測量

發動機燃燒測量的扭矩信號具有 很強的動態性，這是因為氣缸在工作循環過程中會產生振動和晃動。這些動態 周期性的振蕩轉矩分量 會疊加到實際扭矩測量中。

CASMA 濾波器 (曲軸轉角采樣移動平均線) 采用轉角機制并且和時間無關。其自動響應轉速變化。這個濾波器 不在時域下工作，而是和轉角同步。

本文將介紹 CASMA 濾波器 在 HBM TIM-PN, TIM-EC 和 PMX 信號調理系統下如何工作。

扭矩信號濾波

• 時間同步濾波器

  為了確?？煽康目刂?，噪聲信號必須經過過濾或平滑。比較熟悉的濾波器包括貝塞爾或巴特沃斯濾波，其特性是與時間同步，并且是低通濾波器。

• 角度濾波器

  CASMA 濾波器 (曲軸轉角采樣移動平均線) 采用 轉角機制并且和時間無關。其自動響應轉速變化。

如何在 TIM-PN 和 TIM-EC 上使用 CASMA 濾波器

Web 接口

TIM-EC 和 TIM-PN 扭矩接口模塊內置 web server. 通過 基于瀏覽器的軟件 你可以進行 CASMA 濾波器相關設定。 

所需的濾波器參數通過HTML頁面中輸入并進行合理性檢查。CASMA 濾波器設定通過點擊 "Units and filters" 菜單來完成。

PMX 中，如何使用 CASMA 濾波器

創建一個計算通道

在分析類中，創建一個新的 “旋轉同步濾波器” 計算通道。

調整參數

• 濾波輸入: 輸入要過濾的信號。

• 軸角輸入: 輸入轉速傳感器角度信號。測量值必須是0°和360°之間。

• 窗口寬度: 指定移動平均范圍。寬度必須在30°和720°之間。默認設置為180°。窗口寬度和分辨率的比例必須小于180。

窗口寬度可以通過對旋轉角度的擾動周期來測量(見截屏)。在這個案例中，每 720° 為一個擾動周期。

• *小轉速: 當實際轉速小于規定的*小轉速是，采用虛擬轉速。

• 分辨率: 這個值測定多久(每次多少度) 一個新的均值被計算。注意*大允許轉速取決于這個值，因為計算的速度取決于整體更新率。

理論值推導: *大轉速 = 分辨率 * 總體更新率 / 6.

實際上，你應該使用理論上*大轉速值的 10?20％。

CASMA 應用

未濾波信號 (紅), 采用 CASMA 濾波的扭矩信號 (綠色). 

可以清晰地看出 CASMA 濾波器對于發動機扭矩測量具有優異的穩定性。濾波寬度越大，結果越好。