Sensor ya nafasi ya magari ni kifaa kinachotambua nafasi ya rotor (sehemu inayozunguka) katika motor inayohusiana na stator (sehemu iliyowekwa). Hubadilisha mkao wa kimitambo kuwa mawimbi ya umeme kwa ajili ya kutumiwa na kidhibiti cha gari kuamua wakati wa kubadili mwelekeo na nguvu ya sasa ya injini, na hivyo kudhibiti kasi ya mzunguko na torati ya injini.
Katika magari mapya ya nishati, udhibiti sahihi wa motor unahusiana moja kwa moja na usalama wa kuendesha gari na utulivu wa gari, na kazi sahihi ya nafasi. kisuluhishi cha kihisi kinaweza kuhakikisha mwitikio sahihi wa injini katika nyakati muhimu kama vile kusimama kwa dharura, kuongeza kasi au usukani. Hii ni muhimu hasa kwa motors za kudumu za sumaku za synchronous (PMSM), ambazo hazina waendeshaji wa mawasiliano ya kimwili na kwa hiyo hutegemea taarifa ya nafasi iliyotolewa na sensor kuamua wakati wa kubadili mwelekeo wa sasa na kuhakikisha uendeshaji mzuri wa motor.
Kwa sasa, kuna aina mbili za sensorer za msimamo wa gari zinazotumiwa sana katika magari mapya ya nishati, sensorer za sasa za eddy na transfoma za mzunguko (sensorer za rotary).
01.
Tofauti kati ya mikondo ya kimbunga na eddy inatokana na kanuni yao ya msingi
Ingawa vitambuzi vya sasa vya eddy na transfoma za mzunguko vinaweza kukidhi mahitaji ya kutambua nafasi ya gari, kwa sababu ya mashine zao tofauti za kuzalisha mawimbi na mbinu za usindikaji wa mawimbi, kutakuwa na tofauti katika utumaji wa bidhaa mahususi kulingana na mahitaji tofauti.
Chaguo la aina ya sensor ya nafasi ya gari pia inahitaji kuzingatia mambo mengine, kama vile gharama, mahitaji ya usahihi, kubadilika kwa mazingira, kuegemea, na utata wa ujumuishaji wa mfumo, ambayo yanahusiana kwa karibu na uundaji wa mawimbi ya msingi na utaratibu wa usindikaji.
Chukua sensor ya mzunguko inayotumiwa zaidi kama mfano, kanuni yake ya kufanya kazi inategemea kanuni ya induction ya sumakuumeme. Kanuni ya kizazi cha ishara ni kwamba kidhibiti cha gari hutoa mawimbi ya mara kwa mara ya ishara ya msisimko wa AC kwa coil ya uchochezi (coil A), na ishara hii ya msisimko hutoa uwanja wa sumaku unaobadilishana ndani ya sensor ya mzunguko. Rotor inapozunguka, uwanja wa sumaku unaotokana na coil ya msisimko hukatwa, na kusababisha kuingizwa kwa voltage ya AC kwenye coil ya sinusoidal B na coil ya cosine C. Kwa kupima tofauti ya awamu na amplitude ya ishara hizi mbili, nafasi kamili na mwelekeo wa mzunguko wa rotor ya motor inaweza kuhesabiwa kwa usahihi.
◎ Katika usindikaji wa mawimbi, kidhibiti cha gari hupokea na kuchanganua ishara za sine na kosini za kihisi cha mzunguko, na kukokotoa taarifa sahihi ya Pembe kupitia algoriti ya programu (kawaida ni algoriti ya uchanganuzi wa kisimbaji cha mzunguko). Ili kufikia usindikaji bora wa ishara, kwa kawaida ni muhimu kuomba chip maalum ya decoding, ambayo imewekwa katika mtawala wa magari, na bila shaka, inaweza pia kupatikana kwa decoding programu.
Kwa hiyo, katika sura maalum ya sensor ya mzunguko, kawaida hujumuishwa na coil ya kusisimua (coil ya msingi, coil A), coil mbili za pato (sine coil B na cosine coil C) na rotor ya chuma isiyo ya kawaida. Rotor ni coaxial na rotor ya motor na inazunguka na mzunguko wa motor.
Sensor ya sasa ya eddy hutumia kanuni ya induction ya sumakuumeme kusambaza na kupokea ishara ya AC iliyoshawishiwa na koili inayolingana kwenye mwisho wa kusambaza na mwisho wa kupokea, ili kuhesabu nafasi ya gurudumu lengwa. Gurudumu la lengo limewekwa kwenye shimoni inayozunguka na inazunguka pamoja na rotor. Msimamo wa jamaa wa rotor motor na stator inaweza kupimwa kwa kuchunguza nafasi ya gurudumu lengo.
◎ Kwa upande wa uchakataji wa mawimbi, wakati kihisi cha sasa cha eddy kimewashwa, kihisi kinachosambaza coil huzalisha uga wa sumaku unaosisimua, na sahani inayolengwa hufuata injini kuzungusha na kukata uga wa sumaku unaosisimua, ili koili inayopokea itoe voltage ya coil, na moduli ya sensa hushusha na kusindika voltage ya coil ili kupata ishara ya voltage ya nafasi inayolingana. Tofauti na sensor ya kuzunguka, chip ya usindikaji wa ishara ya sensor ya sasa ya eddy imeunganishwa na sensor, na ishara ya dijiti inaweza kutolewa moja kwa moja.
Kwa hiyo, sensor ya sasa ya eddy kawaida huwa na idadi ya lobes inayolengwa inayolingana na idadi ya jozi za pole za motor. Kundi la coil lina coil ya maambukizi na coil ya kupokea, ambayo imewekwa kwenye stator ya motor, na sensor ya sasa ya eddy kawaida hupangwa moja kwa moja kwenye PCB, na chip ya usindikaji wa ishara imeunganishwa.
02.
Kanuni tofauti husababisha mwelekeo tofauti wa kiufundi
Inaweza kuonekana kuwa tofauti kuu kati ya sensor ya mzunguko na sensor ya sasa ya eddy kwa kanuni iko katika hali ya msisimko, utaratibu wa kizazi cha ishara na ugumu wa usindikaji wa ishara. Faida za sensor ya rotary ni hasa katika utulivu wa ishara ya msisimko na uvumilivu wa mazingira ya kazi, lakini hasara ni kwamba ushawishi wa mabadiliko ya mpango wa magari ni mkubwa zaidi, na utangamano wa jukwaa ni duni. Faida ya kitambuzi cha sasa cha eddy ni kiwango chake cha juu cha uelektroni, rahisi kukidhi mahitaji ya jukwaa, na uwezo mkubwa wa kupambana na EMC. Ubaya ni kwamba ni dhaifu kidogo kuliko sensor ya mzunguko kwa suala la uvumilivu wa mazingira, na gharama ni kubwa kuliko sensor ya mzunguko katika baadhi ya matukio.
Upatanifu wa jukwaa huonyeshwa kwa mara ya kwanza katika kiwango cha kasi, 'kuokoa nishati na teknolojia mpya ya gari la nishati Roadmap 2.0' iliyoandaliwa na Jumuiya ya Uhandisi wa Magari ya China ilionyesha kuwa kufikia 2025, kasi ya juu ya kufanya kazi ya kihisi cha nafasi ni 20,000r/min, na kipimo data cha avkodare ni >2.5kHz. Kufikia 2030, kasi ya juu ya kufanya kazi ya sensor ya msimamo ni 25,000r/min, na kipimo cha data cha dekoda ni> 3.0kHz. Inaweza kuonekana kuwa kuna changamoto fulani katika sensor ya rotary kwa kasi ya juu.
Hii ni kwa sababu mzunguko wa msisimko wa sensor ya mzunguko unahusiana kwa karibu na hali ya kasi inayozingatiwa wakati imeundwa, na kwa kawaida inalingana na hali ya sasa ya kasi. Kadiri kasi inavyoongezeka, mzunguko wa juu wa msisimko unahitajika kwa kipimo sahihi, ambacho kinahitaji mabadiliko katika muundo wa sensor ya rotary.
Sensorer za sasa za Eddy hazina shida hii. Effie Automotive aliiambia NE Time kwamba muundo wa sensor ya sasa ya eddy inaweza kukabiliana vyema na mwenendo wa maendeleo ya kasi hii ya juu. Usaidizi wake mpana, mwitikio wa haraka, na utendakazi bora katika uchakataji wa mawimbi ya masafa ya juu unamaanisha kuwa vitambuzi vya sasa vya eddy vinaweza 'kuoana juu' kwa programu za baadaye kwa kasi ya juu. Kwa hivyo, suluhisho la jukwaa linaweza kufikiwa bora katika bidhaa za gari na kasi tofauti. Kwa kweli, hii ni moja ya sababu ambazo wateja wa sasa wa gari huchagua suluhisho za sasa za eddy,
Kwa kuongezea, kwa sababu ya anuwai ya sensorer za sasa za eddy, kama vile aina ya shimoni, mwisho wa shimoni ni sawa, na shimoni inaweza kugawanywa katika aina ya O na aina ya C (baadhi pia huitwa mduara kamili na nusu duara). Kwa hivyo, inabadilika zaidi katika kurekebisha miradi ya muundo wa magari ya wateja.
03.
Kanuni tofauti husababisha changamoto tofauti za kupunguza gharama
Gharama ya sensorer za kuzunguka hutoka kwa vifaa na vifaa, pamoja na vifaa vya sumaku (kama vile karatasi za chuma za silicon), coils, na kadhalika. Kwa hiyo, gharama ya jumla imedhamiriwa kulingana na ukubwa wake, kwa kawaida ukubwa mkubwa, gharama kubwa zaidi.
Gharama ya msingi ya sensor ya sasa ya Eddy iko katika vipengele vyake vya elektroniki, chips za usindikaji, nk, gharama ya sehemu za elektroniki ni za kudumu, kwa hivyo gharama ya msingi ya sensor ya sasa ya Eddy haiongezeki sawa na saizi.
Kwa hiyo, gharama ya sensorer ya sasa ya eddy ni ya chini kuliko ile ya sensorer ya rotary kwa maombi makubwa. Hata hivyo, katika miradi ya magari ya ukubwa mdogo, sensorer za rotary zina faida fulani za gharama. Bila shaka, linapokuja suala la mpango maalum wa maombi, kwa sababu chip ya usindikaji wa ishara ya sensor ya rotary mara nyingi haijajumuishwa katika hesabu ya gharama, kulinganisha kwa gharama maalum pia kuna tofauti fulani.
Mbali na kulinganisha kwa gharama ya sasa, ni muhimu pia kulipa kipaumbele kwa nafasi ya kupunguza gharama ya baadaye. Kwa sasa, kwa sababu chips nyingi za sasa za eddy zinatoka kwa makampuni ya kigeni, gharama inaweza kupunguzwa zaidi na upanuzi wa kiwango na ukomavu wa makampuni ya ndani ya chip katika hatua ya baadaye. Walakini, nafasi ya kushuka ya sensor ya rotary ni mdogo.
Kwa hivyo, wakati inakabiliwa na mahitaji ya gharama ya siku zijazo, sensorer za sasa za eddy ni wazi zaidi faida. Katika miaka ya hivi karibuni, sehemu ya soko ya sensorer za sasa za eddy imeongezeka kwa kiasi kikubwa, na katika soko la ndani, makampuni ya magari, ikiwa ni pamoja na Geely na idadi ya vikosi vipya, wamechagua mpango wa sensor wa sasa wa eddy.
04.
Sekta ya sensor ya sasa ya eddy bado inahitaji kukua
Ingawa umaarufu wa programu-tumizi za kihisi cha eddy unaongezeka, vitambuzi vya kawaida zaidi bado ni vitambuzi vya mzunguko, ikiwa ni pamoja na viongozi wa mauzo wa BYD na Tesla. Sababu ya hii ni kwamba, kwa upande mmoja, sensorer za sasa za eddy zinatumika marehemu kwenye uwanja wa magari, na kwa upande mwingine, hakuna wauzaji wengi ambao wanaweza kutoa sensorer za sasa za eddy, na kampuni chache kama Effie na Sensata zinaweza kuzisambaza kwenye tasnia.
Kwa sensorer za sasa za eddy, kuna changamoto tatu kuu:
Kwa kweli, sensorer za sasa za eddy zimetumika katika uwanja wa viwanda, lakini katika uwanja wa magari, jambo la kwanza linalohitaji kufikiwa ni mahitaji ya kiwango cha kupima gari, hasa mahitaji ya usalama wa kazi. Chukua Effie Automobile kama mfano, ili kuhakikisha utumizi thabiti wa kitambuzi cha sasa cha eddy, mchakato wa ukuzaji unaambatana kabisa na mchakato wa ISO26262 ili kuhakikisha mahitaji ya kiwango cha usalama cha kufanya kazi.
◎ Changamoto ya Chip, Chip lazima si tu kukidhi mahitaji ya kazi, lakini pia kufikia kiwango cha kupima gari. Kama biashara ya kihisi cha eddy-sasa, ni muhimu kuanzisha kiwango cha uthibitishaji wa chip ili kutathmini upatikanaji wa chip, ambayo pia ni muhimu kwa matumizi ya baadaye ya chips za nyumbani. Kupitia miaka ya ushirikiano na watengenezaji wa chip wa kimataifa ili kuanzisha mchakato kamili wa uthibitishaji, Effie Automotive ilifunua kuwa kuanzishwa kwa chips za nyumbani kumepangwa, bila shaka, msingi ni kufikia viwango.
Changamoto za kuegemea, sensor ya sasa ya eddy kwa sababu ya nafasi ya usakinishaji, mchakato wa kufanya kazi unakabiliwa na mshtuko wa mafuta kwenye gari, kunyunyizia mafuta ya baridi na changamoto zingine, ambazo ni kubwa zaidi kwa chip. Suluhisho la Effie Automotive ni kutumia matibabu ya wambiso kwenye eneo la chip, huku ukiongeza mahitaji ya joto ya chip yenyewe. Kuboresha kubadilika kwa mazingira na kuboresha kuegemea.
Katika siku zijazo, ikiwa sasa ya eddy inaweza kuchukua nafasi ya sensor ya mzunguko bado haijulikani. Sensorer za Rotary pia zina njia yao ya kuboresha bidhaa ili kukabiliana na mahitaji mapya ya gari. Hata hivyo, kasi ya ukuaji wa sensorer za sasa za eddy ni kasi zaidi kuliko ile ya sensorer ya rotary, na bila shaka, msingi wa sensorer ya sasa ya eddy ni ya chini.
