Wie funktioniert ein Magnetgeber?

Wenn Sie die Möglichkeit haben, einen magnetischen Drehgeber zu zerlegen, sehen Sie normalerweise eine interne Struktur. Im Vergleich zu gewöhnlichen Encodern (oder Resolvern) haben magnetische Encoder dieselbe mechanische Welle und Gehäusestruktur, aber gleichzeitig ist ihr Positionserkennungsmechanismus sehr einfach. Es muss nur ein kleiner Magnet am Ende der mechanischen Welle installiert werden, um der Drehung der Welle zu folgen. Eine Leiterplatte am Ende des Encoders.

Wie misst der Magnetcodierer die Drehpositionsrückmeldung?

Betrachten wir zunächst ein klassisches physikalisches Phänomen (genauer Elektromagnetismus).

An beiden Enden eines flachen rechteckigen Leiters wird eine Spannung angelegt, um Strom in einer Richtung (z. B. in Längsrichtung) zu erzeugen. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein anderes Magnetfeld senkrecht zur Leiterebene auf den geladenen Leiter wirkt, wird die durch den Leiter fließende elektrische Ladung aufgrund der durch das Magnetfeld induzierten Lorentzkraft aufgehoben.

Nach dem Gesetz der linken Hand, das im Physikunterricht der Mittelschule gelernt wurde, ist es möglich, die Richtung des Versatzes zu bestimmen, wenn die Ladung fließt, und die Richtung des Versatzes, wenn die positiven und negativen Ladungen im Magnetfeld zirkulieren. Dies bedeutet, dass, wenn ein Strom in einem Magnetfeld durch einen flachen Leiter fließt, seine positiven und negativen Ladungen entlang des linken bzw. rechten Pfades verlaufen.

Zu diesem Zeitpunkt gibt es auf beiden Seiten des Leiters eine Potentialdifferenz, dh in der Richtung senkrecht zum Stromfluss.

Dies ist der Hall-Effekt, der 1879 vom Physiker Edwin Herbert Hall entdeckt wurde.

Wenn ein elektrischer Strom in einem Magnetfeld durch einen Leiter fließt, erzeugt das Magnetfeld eine Kraft senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen im Leiter, wodurch eine Potentialdifferenz in der Richtung senkrecht zum Leiter und den Magnetkraftlinien erzeugt wird.

Wenn sich das an den Leiter angelegte Magnetfeld in die durch den Pfeil oben angegebene Richtung mit dem Stromflusspfad als Achse dreht, ändert sich die Hall-Potentialdifferenz aufgrund der Änderung des Winkels zwischen dem Magnetfeld und dem Leiter. Der Änderungstrend dieser Potentialdifferenz ist der gleiche wie der Änderungstrend der Ausgangsspannung der Sekundärspule im vorherigen "Resolver", der eine Sinuskurve ist. Daher kann entsprechend der Spannung auf beiden Seiten des geladenen Leiters der Magnetfelddrehwinkel umgekehrt berechnet werden.

Dies ist das grundlegende Arbeitsprinzip des Magnetgebers zur Messung der Drehpositionsrückmeldung.