Hoe de sensorresolver werkt

A sensorresolver is een elektromechanisch apparaat dat veel wordt gebruikt in verschillende toepassingen om de hoek van een roterende as te meten. Het functioneert op dezelfde manier als een transformator, met als voornaamste rol het omzetten van de mechanische hoek van een rotor in een elektrisch signaal dat door een besturingssysteem kan worden geïnterpreteerd. Hier volgt een basisoverzicht van hoe een sensorresolver werkt:

1. Structuur: Een solver bestaat doorgaans uit een rotor en een stator. De rotor is verbonden met de roterende as waarvan de hoek moet worden gemeten. De stator omringt de rotor en bevat meestal wikkelingen.

2. Excitatie: De primaire wikkeling op de stator wordt opgewonden met een AC-signaal, gewoonlijk het referentiesignaal genoemd. Dit signaal is typisch een hoogfrequente sinusgolf.

3. Inductie: Terwijl de rotor draait, verandert deze de magnetische koppeling tussen zichzelf en de statorwikkelingen. Deze verandering heeft invloed op het elektromagnetische veld in het apparaat.

4. Uitgangssignalen: De solver heeft twee secundaire wikkelingen op de stator, loodrecht op elkaar georiënteerd. Terwijl de rotor draait, induceert het variërende magnetische veld spanningen in deze secundaire wikkelingen. Deze spanningen variëren sinusoïdaal, waarbij hun amplitude en fase afhankelijk zijn van de hoek van de rotor.

5. Signaalconversie: De spanningen van de secundaire wikkelingen worden vervolgens verwerkt om de hoek van de rotor te berekenen. Dit wordt gedaan door de fase van de uitgangssignalen te vergelijken met de fase van het referentie-ingangssignaal. Het resulterende faseverschil is direct evenredig met de mechanische hoek van de rotor.

6. Hoekbepaling: Door trigonometrische relaties te gebruiken (sinus- en cosinusfuncties gerelateerd aan de hoek), kan uit de faseverschillen de exacte hoekpositie van de rotor worden berekend.

Resolvers worden gewaardeerd om hun duurzaamheid en nauwkeurigheid, waardoor ze ideaal zijn voor zware omgevingen of toepassingen waarbij nauwkeurige hoekmetingen cruciaal zijn, zoals in de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector en de industriële robotica. Ze genieten ook de voorkeur vanwege hun vermogen om te functioneren bij hoge temperaturen en onder mechanische belasting, in tegenstelling tot sommige elektronische sensoren.