Induktív rotorpozíció-szenzor elektronikus kormányrendszerekhez

Prajcer Dániel IV. évf, BSc villamosmérnök szakos hallgató

Konzulensek: Vér Ábel, ThyssenKrupp Presta Hungary Kft.

Sujbert László, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A mai modern autókban egyre inkább kezdik felváltani a hagyományos hidraulikus rásegítésű kormányműveket az elektromos rásegítésű kormányrendszerek. Mivel az autók irányítása ennek segítségével történik, a biztonságos és megbízható működés elengedhetetlen a jármű élettartama során. A ThyssenKrupp Presta Hungary Kft. budapesti fejlesztési irodája ilyen elektronikus kormányrendszerek villamos hardver és szoftver fejlesztésével foglalkozik. Az elektromos rásegítésű kormányrendszerek biztonságos működésének egyik alapfeltétele a rásegítést végző motor forgórésze (rotor) szögpozíciójának ismerete. Jelenleg a szögpozíció mérése egy magnetorezisztív szenzor segítségével történik. Egy ígéretes fejlesztési irány a jelenlegi szenzort helyettesítő vagy vele együtt közösen működő alternatívák keresése és összehasonlítása, valamint a jelenleg egyre inkább terjedő induktív szenzorok részletes vizsgálata.

Munkám során először összehasonlítottam a jelenleg a piacon elérhető szögpozíció szenzorokat. A szenzorral szemben támasztott követelményeket figyelembe véve megállapítottam, hogy lehetséges alternatívák lehetnek az induktív érzékelők. A további feladatokhoz a ThyssenKrupp biztosította a Texas Instruments LDC1000 áramkörét.

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.

szerző

Prajcer Dániel
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)

konzulens

Dr. Sujbert László
docens, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

helyezés

II. helyezett

letöltés
3 258 kB