Induktív rotorpozíció-szenzor elektronikus kormányrendszerekhez

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Sujbert László
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A mai modern gépjárművekben egyre inkább kezdenek elterjedni az elektromos rásegítésű kormányrendszerek, melyeknek fontos szerepe van a járművek biztonságtechnikai és kényelmi funkcióinak megvalósításában, környezetvédelmi jellemzőinek javításában. A kormányrendszer részét képezi egy forgó pozíció-jeladó, amely többek között a kormányrásegítést biztosító állandómágneses villamos gép szabályzásához szükséges pozíciójelet biztosítja.

Jelenleg a szögpozíció-meghatározás egy mágneses elvű szenzorral történik, melynek egyik hátránya, hogy a külső alacsony frekvenciájú mágneses tér a szöghelyzetmérésben elfogadhatatlan mértékű hibát okozhat. A dolgozat az említett hibaforrás okozta pontatlanság elkerülése céljából az induktív érzékelési technológia részletes ismertetésével foglalkozik.

Munkám során először megismertem egy meglévő magnetorezisztív elven működő szenzor főbb jellemzőit és a szenzorral szemben támasztott követelményeket. Ezután megismertem az induktív érzékelési technológiát és a Texas Instruments LDC1000 jelfeldolgozó áramkörének működését, az áramkörrel készíthető szögpozíció szenzor lehetséges felépítését.

Ezt követően a szenzorban a jelátalakító szerepét betöltő forgórész tulajdonságait vizsgáltam. A mérésekhez különböző geometriájú és anyagú fémlemezeket terveztem. Ezután az érzékelő feladatát ellátó egy- és többrétegű nyomtatott áramköri tekercsek induktivitásának geometriai paraméterektől való függését vizsgáltam. Adott külső átmérő mellett a nyomtatott áramköri tekercsek induktivitását nagyban meghatározza az, hogy a vezetősávok szélességét és a vezetősávok közti távolságot milyen kicsire lehet választani. Mindez egyben a gyártási költségre is erős hatással van. A számított adatok mérésekkel történő igazolásához Altium Designer segítségével különböző tekercseket terveztem.

A munkám utolsó szakaszában a ThyssenKrupp által biztosított eszközök segítségével összeállítottam a mérési elrendezést, a gyűjtött adatokat Matlab segítségével feldolgoztam, megvizsgáltam a különböző paraméterek változtatásával a szenzor viselkedését, amely alapján egyértelművé vált, hogy más geometriájú forgórész használata szükséges a szöghiba csökkentéséhez. Végül megfogalmaztam a további fejlesztési irányokat.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.