Luftkernlehre - Air core gauge

Ein automatischer Drehzahlmesser hat einen Hub von etwa 240 bis 250 Grad und verwendet typischerweise eine Luftkernanzeige.

Eine Luftkernanzeige ist eine bestimmte Art von Drehantrieb in einer analogen Anzeigeanzeige, mit der sich eine Anzeige um volle 360 ​​Grad drehen kann. Es wird in Anzeigen und Anzeigen verwendet, am häufigsten in Kombiinstrumenten für Kraftfahrzeuge.

Eine typische Automobilanwendung ist rechts dargestellt. Die Luftkernanzeige ist eine Art "Luftkernmotor". Es kann als "Messgerätbewegung" oder "Zeigeranzeigegerät" betrachtet werden.

Hintergrund

Es gibt vier gängige Arten von Drehantrieben:

  • Physikalische Messgeräte, bei denen die Nadel direkt an dem zu messenden Wert befestigt ist; Zum Beispiel ein mechanisches Manometer
  • Analoge Voltmeter oder d'Arsonval-Bewegungen, die aus einer Spule und einem Permanentmagneten bestehen
  • Schrittmotoren , die sich in Schritten oder Schritten von einer Stufe bewegen
  • Luftkernmotoren, wie unten beschrieben.

Bau und Betrieb

Das Luftkernmessgerät besteht aus zwei unabhängigen senkrechten Spulen, die eine Hohlkammer umgeben. Ein Nadelschaft ragt in die Kammer hinein, wo ein Permanentmagnet am Schaft angebracht ist. Wenn Strom durch die senkrechten Spulen fließt, überlagern sich ihre Magnetfelder und der Magnet kann sich frei mit den kombinierten Feldern ausrichten.

Rückseite eines automatischen Kombiinstruments mit vier Montageklemmen für eine Luftkernanzeige.

Ein typisches Luftkernmessgerät hat vier Anschlüsse, zwei für jede Spule, wie gezeigt. Die zwei Spulen werden als Sinusspule und Cosinusspule bezeichnet.

Theorie

Die Richtung des gesamten Magnetfeldes ist ungefähr:

Wo und sind die Sinus- und Cosinusströme der Spulen? Der Permanentmagnet richtet sich auf dieses Feld aus und setzt sich schließlich in der Nähe ab . Auf diese Weise kann die Nadel durch Proportionieren des Stroms durch jede Spule alle 360 ​​° -Drehung erreichen.

Beispiel

Wenn der Sin-Spulenstrom 29 mA und der Cos-Strom 50 mA beträgt:

Das Spulenstromverhältnis beträgt 0,58 und Arctan 0,58 = 30 Grad.

Treiber

Luftkernmessgeräte erfordern eine spezielle Elektronik, um die Spulen ordnungsgemäß anzutreiben. Einige integrierte Treiberschaltungen verfügen über einen seriellen Eingangsdatenport und zwei Paar Ausgangsleitungen. Ein Paar der Ausgangsleitungen steuert die Sinusspule und ein Paar die Cospule.

Die Eingabedaten definieren:

  • Der Quadrant, auf den der Aktuator zeigt. Dies definiert die Polarität der Spannung an der Sinusspule und der Cospule.
  • Die gewünschte Gradzahl innerhalb des Quadranten.

Einige typische Treiber-ICs umfassen:

  • Auf Halbleiter CS4172 16-poliges Dual-Inline-Gehäuse (nicht mehr verfügbar)
  • Auf Halbleiter CS4192 Oberflächenmontagepaket (nicht mehr verfügbar)
  • Auf DIP- und SOIC-Oberflächenmontagegehäusen von Semiconductor CS8190
  • Melexis MLX10407
  • Melexis MLX10420

Siehe auch

Verweise