Датчик положения, базовые знания

Датчик положения используется в автомобилях, чтобы определить положение рулевого колеса, положения педали, позиции сиденья, и положение различных клапанов, регуляторов и исполнительных механизмов. Существует три основных типа датчиков положения: угловые, поворотные и линейные. Эти датчики используют различные технологии фиксирования положения.

Датчик положения

Потенциометры часто используются для измерения углового положения. По мере вращения вращающегося вала, рычаг стеклоочистителя двигается поперек дорожки сопротивления. Сопротивление между одним концом дорожки и рычага указывает величину вращения. Даже при том, что потенциометр стеклоочистителя дешев и сравнительно прост в изготовлении, существует ряд недостатков, в том числе износ, загрязнение.

Оптические датчики положения используют фототранзистор или оптический датчик изображения для отслеживания перемещения оптических меток или изменений в изображении. Например, оптический датчики положения коленвала обнаруживает свет, отраженный от поверхности вращающегося вала с чередующимися светлыми и темными метками. Оптические датчики положения не требуют физического контакта с объектом измерения. С другой стороны, они могут быть восприимчивы к грязи и другим примесям на поверхности объекта или в воздушном пространстве между объектом и детектором.

Датчик Холла обнаруживает эффект, сопротивления приложенного магнитного поля протекающего тока через широкий проводник. Эти датчики, как правило определяют положение датчика относительно постоянного магнита. Они имеют то преимущество, что они являются бесконтактными и относительно невосприимчивы к грязи и вибрации (хотя они подвержены воздействию сильных магнитных полей). Датчики Холла являются активными устройствами, которые требуют рабочего напряжения, которые должны применяться к ним. Эти датчики часто используются для определения положения педали акселератора в автомобилях.

Индуктивные датчики измеряют близость магнитного материала, вблизи такого как сталь или петли тонкой проволоки. Эти датчики состоят из небольшого мотка проволоки с приводом тока. Индуктивность катушки изменяется, когда катушка находится в непосредственной близости к магнитному материалу или пассивного витка провода. Как и датчики на эффекте Холла, они являются активными устройствами, так как ток должен быть применен к катушке, чтобы измерить ее индуктивность.

Продвинутая форма индуктивного датчика Холла, используемого в положении педали акселератора использует цифровую составляющую для привода катушки с током высокой частоты. Магнитное поле этой пары от катушки к пассивной катушке на вращающейся части, что создает еще одно поле. Относительная фаза токов, соединенных с этими катушками используется для определения положения вращающейся катушки.

Поделиться: