04.10.2019     Применение датчиков угла - внеосевое зондирование угла 

Источник: https://www.nve.com/newsletter/nve_newsletter--10-19.htm

TMR датчики угла фирмы NVE используются в различных приложениях, включая робототехнику, органы управления двигателем и автомобильные приложения. Но что происходит, когда вы не можете центрировать магнит над датчиком?

К счастью, датчики NVE особенно хороши во внеосевых конфигурациях. Существует две конфигурации вне оси:
- вне оси в параллельной плоскости
- вне оси в перпендикулярной плоскости.

Вне оси в параллельной плоскости

Внеосевая конфигурация в параллельной плоскости часто использует диаметрально намагниченный кольцевой магнит, установленный на валу. Датчик угла смещен вертикально и радиально, чтобы обнаружить вращающееся поле:


Датчик вне плоскости с кольцевым магнитом, плоскость датчика и плоскости магнита параллельны.
Расстояния измеряются от центра к центру.

Для лучшей точности датчик должен быть расположен там, где вращающийся магнитный поток имеет постоянную величину. Это достигается путем выбора R0 и z0 так, чтобы:


Вне оси в перпендикулярной плоскости


Конфигурация с плоскостью магнита, перпендикулярной плоскости датчика, показана ниже:

Вторая внеосевая конфигурация с плоскостью датчика, перпендикулярной плоскости магнита.
Плоскость датчика должна касаться синего круга, как показано на рисунке.

Точность в этой конфигурации оптимизируется по одной из двух формул:

Веб-приложение
Чтобы упростить эти расчеты, существует бесплатное веб-приложение для расчета идеальных расстояний как для внеосевых конфигураций, так и для магнитов любого размера.

Преимущество чувствительности
Магнитное поле для внеосевой геометрии значительно меньше, чем на оси, что требует чувствительных датчиков. NVE предлагает высокоточные датчики угла, которые работают всего за 1,5 мТл, что значительно меньше, чем у других технологий. Наши высокочувствительные датчики позволяют определять угол вне оси с помощью небольших недорогих магнитов.

Видеодемонстрация
Вот демонстрация в реальном времени измерения угла вне оси:

Предлагаемый диапазон угловых датчиков
NVE предлагает ряд датчиков угла TMR TMR angle sensors, включая аналоговые датчики угла analog angle sensors и интеллектуальные датчики угла Smart Angle Sensors, которые включают интегрированную цифровую обработку сигналов и интерфейсы SPI. Все наши датчики угла предлагают уникальное сочетание скорости и точности.

Дополнительная информация:

Application Note (.pdf) »

Off-Axis Angle-Sensing Web App »

TMR Angle Sensors »

Smart Angle Sensor Demo Board »