Датчик переменного сопротивления - Variable reluctance sensor

Эта статья включает в себя список общих использованная литература, но он остается в основном непроверенным, потому что ему не хватает соответствующих встроенные цитаты. Пожалуйста, помогите улучшить эта статья введение более точные цитаты. (Июнь 2016) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

А датчик переменного магнитного сопротивления (обычно называемый Датчик VR) это преобразователь это измеряет изменения в магнитное сопротивление. В сочетании с базовой электронной схемой датчик обнаруживает изменение присутствия или близости черных металлов.

С более сложной схемой и добавлением программного обеспечения и специального механического оборудования датчик VR также может обеспечивать измерения линейной скорости, угловая скорость, положение и крутящий момент.

Использование и приложения

Датчик VR, используемый как простой датчик приближения может определить положение механического звена в промышленном оборудовании.

А Датчик положения коленчатого вала (в автомобильном двигателе) используется для обеспечения углового положения коленчатого вала относительно Блок управления двигателем. В Блок управления двигателем затем можно рассчитать частоту вращения двигателя (угловая скорость ).

Датчики скорости, используемые в автомобильных трансмиссиях, используются для измерения скорости вращения (угловая скорость ) валов в трансмиссии. В Блок управления двигателем или Блок управления коробкой передач (в зависимости от конкретного автомобиля) использует эти датчики, чтобы определить, когда нужно переключаться с одной передачи на другую.

Звукосниматель, используемый в электрогитаре (или другом музыкальном инструменте), улавливает колебания металлических «струн». Увидеть Пикап (музыкальная техника) для получения подробной информации об этом приложении.

строительство

Этот датчик состоит из постоянный магнит, а ферромагнитный полюсный наконечник и катушка с проводом.

Схемы интерфейса

Датчики VR нуждаются в формировании формы волны, чтобы их выходные данные можно было прочитать в цифровом виде. Нормальный выходной сигнал датчика VR - это аналоговый сигнал, имеющий форму синусоиды. Частота и амплитуда аналогового сигнала пропорциональны скорости цели. Эта форма волны должна быть возведена в квадрат и сглажена компаратором, например электронным чипом, чтобы ее можно было прочитать в цифровом виде. Хотя могут быть реализованы дискретные схемы интерфейса датчиков VR, полупроводниковая промышленность также предлагает интегрированные решения. Примерами являются От MAX9924 до MAX9927 ИС интерфейса датчика VR от Maxim Integrated products, LM1815 Усилитель датчика VR от National Semiconductor и NCV1124 от ON Semiconductor. Интегрированная схема интерфейса датчика VR, такая как MAX9924, имеет дифференциальный входной каскад для обеспечения повышенной помехоустойчивости, прецизионный усилитель и компаратор с настраиваемым пользователем внутренним адаптивным пиковым порогом или запрограммированным пользователем внешним порогом для обеспечения широкого динамического диапазона и схемой обнаружения пересечения нуля для обеспечения точная информация о фазе.

Кольца реле

Кольцо реактора на датчике ABS

Для измерения углового положения или скорости вращения вала к валу может быть прикреплено зубчатое кольцо из черного металла. Когда зубцы вращающегося колеса (или другие целевые элементы) проходят мимо поверхности магнита, величина магнитного потока, проходящего через магнит и, следовательно, через катушку, изменяется. Когда зуб шестерни находится близко к датчику, поток максимален. Когда зуб находится дальше, флюс спадает. Движущаяся цель приводит к изменяющемуся во времени потоку, который индуцирует пропорциональное напряжение в катушке. Последующая электроника затем используется для обработки этого сигнала, чтобы получить форму волны, которую можно более легко подсчитать и рассчитать по времени. Эта система использовалась в автомобильном электронном зажигании и Торможение с АБС. Прикрепив к валу два реактивных кольца, можно измерить крутящий момент. Расстояние между зубьями на кольцах реактора может быть равномерным или неравномерным.^[1]

Преимущества и недостатки

Хотя датчики VR основаны на очень зрелая технология, они по-прежнему обладают рядом существенных преимуществ. Во-первых, низкая стоимость - катушки с проволокой и магниты относительно недороги. К сожалению, низкая стоимость преобразователя частично компенсируется стоимостью дополнительных схем обработки сигналов, необходимых для восстановления полезного сигнала. А поскольку величина сигнала, создаваемого датчиком VR, пропорциональна целевой скорости, сложно спроектировать схему для приема сигналов с очень низкой скоростью. Данная система VR-зондирования имеет определенный предел относительно того, насколько медленно цель может двигаться и при этом вырабатывать полезный сигнал. Альтернативная, но более дорогая технология Датчик холла. Датчики на эффекте Холла - это настоящие датчики нулевой скорости вращения, которые активно предоставляют информацию даже при отсутствии движения коробки передач.

Однако одна область, в которой датчики VR преуспевают, - это высокотемпературные приложения. Потому что Рабочая Температура ограничивается характеристиками материалов, из которых изготовлено устройство, при соответствующей конструкции датчики VR могут работать при температурах выше 300 ° C. Примером такого экстремального применения является определение частоты вращения турбины реактивного двигателя или кулачкового вала двигателя и управление положением коленчатого вала в автомобиле.

использованная литература

внешние ссылки

• [1]
• [2]