را رمزگذار مغناطیسی دیسک ترمز یک دستگاه حسگر با دقت بالا است که به طور گسترده در سیستم های ترمز خودرو استفاده می شود. این فناوری مغناطیس و پردازش سیگنال را برای اندازه گیری سرعت و موقعیت چرخ ترکیب می کند. این دستگاه نقش مهمی در بهبود عملکرد، پایداری و ایمنی سیستم های ترمز خودرو دارد. در این مقاله به طور مفصل اصول کار رمزگذار مغناطیسی دیسک ترمز و نحوه دستیابی به اندازه گیری دقیق سرعت و موقعیت معرفی می شود.

1. ساختار رمزگذار مغناطیسی دیسک ترمز
رمزگذار مغناطیسی دیسک ترمز معمولاً از قسمت های زیر تشکیل شده است:

حلقه انکودر مغناطیسی
حلقه ای از مواد مغناطیسی است که روی دیسک یا محور ترمز نصب شده است که معمولاً از لاستیک یا پلاستیک مخلوط با پودر مغناطیسی ساخته می شود و قطب های مغناطیسی به طور مساوی روی حلقه توزیع شده است.
ماژول سنسور
شامل عناصر حسگر مغناطیسی (مانند سنسورهای هال یا سنسورهای مغناطیسی مقاومتی) و واحدهای پردازش سیگنال برای ثبت تغییرات میدان مغناطیسی و تولید سیگنال‌های الکتریکی.
مدار پردازش سیگنال و خروجی
سیگنال اصلی را به سیگنال دیجیتالی تبدیل می‌کند که می‌تواند توسط سیستم کنترل روی برد شناسایی شود، مانند سیگنال پالس یا سیگنال کد شده.
2. اصل کار
رمزگذار مغناطیسی دیسک ترمز از تغییرات میدان مغناطیسی برای تشخیص حرکت چرخشی استفاده می کند. اصل کار آن شامل مراحل زیر است:

القای میدان مغناطیسی

هنگامی که دیسک ترمز می چرخد، قطب های مغناطیسی روی حلقه انکودر مغناطیسی به نوبه خود از ماژول حسگر عبور می کنند. سنسور با تشخیص تغییر قطبیت میدان مغناطیسی (قطب N و قطب S) اطلاعات چرخش را به دست می آورد.

تولید سیگنال

هنگامی که قطب مغناطیسی از سنسور عبور می کند، سنسور یک سیگنال الکتریکی تولید می کند که معمولاً به صورت تغییر در ولتاژ یا جریان ظاهر می شود. این تغییرات یک سیگنال پالس را تشکیل می دهند.

پردازش سیگنال

واحد پردازش سیگنال سیگنال خروجی خام را توسط سنسور تقویت، فیلتر و کدگذاری می‌کند تا داده‌های سرعت یا موقعیت با دقت بالا تولید کند.

برای مثال می توان سرعت چرخ را با شمارش تعداد پالس ها در واحد زمان و جهت چرخش و موقعیت خاص را با تشخیص فاز پالس تعیین کرد.

انتقال داده

داده های پردازش شده برای کنترل دقیق از طریق کابل یا به صورت بی سیم به سیستم کنترل ترمز خودرو (مانند ABS یا ESC) منتقل می شود.

3. فن آوری های کلیدی برای دستیابی به سرعت و اندازه گیری موقعیت

طراحی حلقه رمزگذار مغناطیسی با دقت بالا

فاصله و توزیع قطب های مغناطیسی وضوح و دقت اندازه گیری را تعیین می کند. توزیع متراکم تر قطب های مغناطیسی می تواند توانایی رمزگذار را برای درک حرکات ظریف بهبود بخشد.
تکنولوژی حسگر پیشرفته

سنسورهای اثر هال و سنسورهای مغناطیسی مقاومتی انتخاب های اصلی هستند. سنسورهای هال برای کاربردهای با سرعت بالا مناسب هستند، در حالی که سنسورهای مغناطیسی دارای حساسیت و دوام بالاتری هستند.
الگوریتم پردازش سیگنال کارآمد

الگوریتم های فیلتر و فناوری پردازش سیگنال دیجیتال می توانند به طور موثر نویز را حذف کرده و قابلیت اطمینان و پایداری سیگنال را بهبود بخشند.
رمزگذارهای افزایشی سرعت را با تعداد پالس ها محاسبه می کنند، در حالی که رمزگذارهای مطلق کد خاص هر موقعیت را ثبت می کنند و از مشکل از دست دادن موقعیت جلوگیری می کنند.
توانایی ضد تداخل

با توجه به محیط عملیاتی پیچیده خودروها، رمزگذارهای مغناطیسی باید دارای توانایی تداخل ضد الکترومغناطیسی قوی و مقاومت در برابر دمای بالا باشند تا عملکرد پایدار در محیط‌های شدید را تضمین کنند.
4. مزایای رمزگذارهای مغناطیسی دیسک ترمز
اندازه گیری با دقت بالا

این می تواند به تشخیص موقعیت سطح زیر میلی متری و پاسخ سرعت سطح میکروثانیه دست یابد که برای سیستم های دینامیکی با سرعت بالا مناسب است.
ساختار فشرده و یکپارچگی بالا

حلقه انکودر مغناطیسی با دیسک ترمز یکپارچه شده است که وزن سبکی دارد و فضای کمی را اشغال می کند و برای طراحی فشرده خودروهای مدرن مناسب است.
قابلیت اطمینان بالا

القای میدان مغناطیسی تحت تأثیر گرد و غبار، رطوبت و روغن قرار نمی گیرد و برای محیط های مختلف خشن مناسب است.
مصرف انرژی کم

جریان کار رمزگذار مغناطیسی کم است، که الزامات صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست را برآورده می کند.
5. سناریوهای کاربردی معمولی
سیستم ترمز ضد قفل (ABS)

از قفل شدن چرخ ها در هنگام ترمزگیری جلوگیری می کند و با نظارت بر تغییرات سرعت چرخ ها در زمان واقعی، پایداری خودرو را تضمین می کند.
سیستم کنترل پایداری الکترونیکی (ESC)

داده های دقیق سرعت و موقعیت به وسایل نقلیه کمک می کند مسیر رانندگی خود را هنگام چرخش یا در مواقع اضطراری حفظ کنند.
رانندگی خودکار و سیستم های کمک راننده پیشرفته (ADAS)

رمزگذارهای مغناطیسی پشتیبانی از داده های دینامیکی قابل اعتماد را برای رانندگی مستقل و بهبود سطح هوش وسایل نقلیه ارائه می دهند.
6. روند توسعه آینده
رمزگذارهای مغناطیسی با وضوح بالاتر

اندازه گیری سرعت و موقعیت دقیق تری را برای برآوردن نیازهای بالای رانندگی خودران ارائه دهید.
هوش و ادغام

ترکیب فناوری‌های هوش مصنوعی و اینترنت اشیا برای دستیابی به نظارت بر وضعیت و عملکردهای تشخیص از راه دور.
مواد و طرح های بادوام تر

برای رفع نیازهای وسایل نقلیه الکتریکی و وسایل نقلیه با کارایی بالا، مواد با دمای بالا و مقاوم در برابر خوردگی را توسعه دهید.