Forradalmi technológia a kormányszög-érzékelésben – A Renesas IPS megoldása

Az autóipar folyamatos innovációinak hajtóereje a biztonság, megbízhatóság és a vezetési élmény javítása. A Renesas Electronics által fejlesztett induktív pozíció érzékelő (IPS) technológia forradalmi változást hozott a kormányszög-érzékelés területén, amely alapvetően befolyásolja az autóipari biztonsági rendszereket. A Renesas IPS megoldás nemcsak, hogy fejleszti a járművek irányíthatóságát, de a járműbiztonsági technológiák új generációját is megalapozza.

A Renesas IPS megoldásának elsődleges célja a járműbiztonság, megbízhatóság és irányíthatóság további finomítása. Az IPS technológia kritikus szerepet játszik a járművek fejlett vezetéstámogató rendszereiben, ahol az abszolút pozíciós információk precíz kezelése elengedhetetlen. A technológia hozzájárul a vezetési dinamika finomhangolásához, ami lehetővé teszi a járművezetők számára, hogy pontosabban és biztonságosabban irányíthassák járműveiket kritikus vagy kihívást jelentő vezetési helyzetekben.

Az IPS rendszer egy innovatív konfiguráció, amely magában foglalja a PCB-n nyomtatott réz tekercseket, fémelemeket, egy induktív érzékelő integrált áramkört (IC), valamint számos passzív komponenst. A tekercsek és a fémelemek kölcsönhatása révén az érzékelő képes érzékelni a kormányszög változásait. Ez a megközelítés jelentős előnyöket kínál a hagyományos mágneses szenzoros megoldásokkal szemben, többek között a ritkaföldfém-mágnesek igényének megszüntetésével, ami csökkenti a költségeket és egyszerűsíti a gyártási folyamatokat.

Az IPS technológia kulcsfogalma az örvényáram, amely lehetővé teszi a fémtárgyak helyzetének érzékelését a tekercsek fölött. A rendszer két független érzékelőtől/adatforrásból származó adatot dolgoz fel, amely integrálja és elemezi a kapott jeleket. Ez az integráció biztosítja az abszolút szöghelyzet és a fordulatszám pontos meghatározását. A Renesas megoldása jelentős előrelépést jelent a hagyományos rendszerekhez képest, mivel lehetővé teszi az érzékelők és az IC közötti adatok gyorsabb és pontosabb feldolgozását.

Igénybevételei tekintetében az IPS rendszer rendkívül ellenálló a zavaró elektromágneses mezőkkel szemben. Emellett a rendszer úgy van tervezve, hogy ellenálljon a szélsőséges hőmérsékleteknek és más környezeti tényezőknek. A fejlesztés során különös figyelmet fordítottak a túlfeszültség-védelemre, a fordított polaritás elleni védelemre, valamint az elektrosztatikus kisülés (ESD) és rövidzárlat elleni védelemre is. Ezek a tulajdonságok biztosítják, hogy a rendszer hosszú távon megbízhatóan működjön még a legigénytelenebb, legzordabb üzemeltetési körülmények között is.

Az IPS rendszer szerelési és karbantartási tekintetben a felhasznált anyagok és maga a rendszer összetétele egyszerűsíti a szerelési és karbantartási folyamatokat. Az autokalibráció és linearizáció funkciók biztosítják a rendszer pontos működését, így csökkentve az emberi beavatkozás szükségességét. Az autokalibráció és a linearizáció két fontos funkciók, amelyeket számos modern érzékelő rendszerben, így a Renesas IPS kormányzási megoldásában is alkalmaznak, jelentősen javítva ezzel az érzékelő rendszerek pontosságát és megbízhatóságát. Az autokalibráció egy automatizált folyamat, amely az érzékelők kezdeti beállítását és időközönkénti újrahangolását végzi el, hogy kompenzálja az érzékelők érzékenységében és a környezeti változásokban bekövetkező eltéréseket. Ez a funkció kulcsfontosságú, mert az érzékelők hajlamosak az idő múlásával driftelni, vagyis eltérni az eredeti kalibrációs ponttól, az autokalibráció pedig automatikusan korrigálja ezeket a drift-eket, így biztosítva, hogy az érzékelő által szolgáltatott adatok megbízhatóak és pontosak maradjanak. A linearizáció egy matematikai folyamat, amelyet az érzékelők által generált jel válaszgörbéjének egyenes vonallá történő átalakítására használnak, mivel az érzékelők gyakran nem-lineáris válaszokat produkálnak, ami azt jelenti, hogy a kimenet nem arányos közvetlenül a mért jellemzővel, mint például a pozíció vagy a szögelfordulás. A linearizáció matematikai transzformációkat alkalmaz a nyers szenzoradatokon, hogy azok lineárisak legyenek, ezáltal egyszerűbbé és pontosabbá téve az adatok értelmezését és felhasználását.

A rendszer moduláris felépítése lehetővé teszi a gyors cserét és az alkatrészek egyszerű frissítését, ami tovább csökkenti a karbantartási költségeket és időt. Az IPS technológia ezáltal nem csak a költségeket csökkenti, hanem a karbantartási munkák egyszerűségével is hozzájárul a járműipar fenntarthatóságához.

A Renesas IPS működése az alábbi videón:

https://www.renesas.com/us/en/video/inductive-position-sensing-ips2550

Forrás: renesas, automotive-iq.com