Датчик крутящего момента и перемещения

Датчик для измерения крутящего момента применяется для компактных и малолитражных автомобилей. Широкое распространение получили электро-усилители руля. Главными преимуществами таких устройств являются простота эксплуатации и монтажа, а также повышение уровня безопасности, комфорта и значительное снижение затрат энергии. Принцип работы такого датчика основывается на измерении крутящего момента автомобильного руля. Простыми словами, чем больше силы шофер прилагает на рулевое колеса, тем больше должно быть усиление с боку ЭУР. В определенных машинах индикатор крутящего момента действует на пару с датчиком, фиксирующим поворот руля и его угол.

Существует пару видов датчиков крутящего момента автомобильного руля. Их принцип действия основан на определенных физических принципах, которые полностью отличаются друг от друга. Стоит уточнить, что это в основном бесконтактные индикаторы, к примеру, датчик Холла, оптический индикатор, индуктивный датчик и т.д. Выше перечисленные устройства отличаются быстротой измерения и уровнем точности. Самым популярным и точным считается датчик крутящего момента, основанный на эффекте Холла.

Датчик перемещения предназначен для измерения и преобразования механических перемещений в сигнал, что поддается сохранению, обработке и регистрации. Этот индикатор содержит магниты и преобразователь Холла. Такое устройство контролирует перемещение объекта.

Принцип работы датчика крутящего момента

Современные датчики, которые предназначены для определения крутящего момента, оснащены торсионом в вале сошки руля. Он, в свою очередь, во время поворота руля закручивается. Уровень кручения измеряют при помощи специального инструмента. Также его можно преобразовать в электрические сигналы. Диапазон, используемый в рулевых механизмах, который необходим для измерений датчиком крутящего момента,  составляет около 8-10 Нм. Чтобы защитить сплошной торсион от возможной перегрузки, угол кручения вокруг объекта сцепления механически ограничивается.

Для того чтобы была возможность определить показатели кручения и крутящий момент, который возникает в его результате, с одного бока торсиона установлен магниторезистивный индикатор. Его задача – считывать поле мультиполюсного магнитного колеса, которое закреплено с другого боку. Такой магниторезистивный индикатор способен подавать 2 сигнала в области измерений, что показываются в виде сигналов косинуса и синуса при помощи угла кручения торсиона. В блоке управления происходит расчет крутящего момента и угла кручения при помощи арктангенса.