Los materiales magnéticos se utilizan ampliamente en sensores que llamamos imanes. La mayoría de los sensores de posición utilizan campos magnéticos y elementos sensores magnéticos para localizar y detectar cambios en la posición de los objetos. Estos sensores se utilizan ampliamente en diversas industrias, especialmente en la automotriz, donde su uso es más extendido. Algunos ejemplos incluyen la suspensión activa, la detección de la altura del vehículo, la detección de la posición del volante y del acelerador, el control del acelerador, los sistemas de posicionamiento de asientos y ventanas, el cierre de puertas y paneles de la carrocería, entre otros.
Sensores de posición rotatorios
Los imanes se utilizan ampliamente en sensores de posición rotatorios, que suelen constar de una carcasa y un rotor. Los imanes suelen estar fijados al rotor.
La Figura 1 muestra un sensor de posición rotatorio de Delphi. El imán permanente está conectado al cuerpo giratorio del sensor (rotor), mientras que el sensor (Hall o MR) está conectado al cuerpo estacionario (estator). A medida que el rotor se mueve, el imán debe moverse en consecuencia. El sensor puede leer datos como el ángulo de rotación del rotor a través de cambios en el campo magnético.
Sensores de posición lineal
Los imanes se utilizan en sensores de posición lineal. Normalmente, estos se integran en componentes llamados portadores magnéticos. La carcasa contiene el dispositivo sensor. Cuando el portador magnético se mueve, el dispositivo sensor fijado a la carcasa detecta el cambio magnético y, por lo tanto, determina el cambio de posición. También se utilizan ampliamente en la industria automotriz. Por ejemplo, la industria automotriz moderna utiliza controladores electrónicos de embrague.
El sensor de posición lineal del embrague es un poco más complicado, así que tomemos un sensor de posición lineal de CTS y expliquemos aproximadamente cómo funciona el sensor lineal.
La Figura 2 muestra un sensor lineal del CTS con un soporte magnético en el centro. El interior de la carcasa es una cavidad y el exterior del imán es un soporte de fijación cilíndrico. Este soporte está fijado a un resorte. Cuando el objeto conectado a la articulación se desplaza, empuja el soporte magnético fijado a la articulación que se va a desplazar. En este caso, la posición relativa del imán y el sensor cambia, de modo que este último recibe un cambio en las líneas de fuerza magnéticas. De esta manera, se puede monitorizar y evaluar el desplazamiento del objeto.
Sensores de posición angular
El sensor de posición angular es relativamente más complejo. Lo que conocemos es el sensor angular del motor de CC sin escobillas, que monitoriza el ángulo de rotación del rotor.
Los sensores de posición angular suelen ser dispositivos de detección que monitorean el imán en los rotores para calcular los datos del cambio de flujo magnético.
Otros sensores
Existen muchas otras aplicaciones de detección, y nuestros materiales magnéticos se utilizan en diversas aplicaciones de sensores. Por ejemplo, la cámara de Apple cuenta con una función de desplazamiento del sensor de imagen, que también utiliza materiales magnéticos. La cámara puede incluir un actuador con motor de bobina móvil (VCM) configurado para desplazar el sensor de imagen a lo largo de múltiples ejes. El imán del VCM y la disposición de bobinas del actuador pueden estar compuestos por varios imanes con sus respectivas bobinas de estabilización óptica de imagen (OIS) adyacentes a cada imán y bobinas de enfoque automático (AF) por encima o por debajo de los imanes. La flexión suspende el conjunto portabobinas, que contiene las bobinas OIS y AF, y el sustrato que contiene el sensor de imagen. Se puede conducir corriente a través de la bobina de forma controlada para mover el conjunto portabobinas y el sustrato y desplazar el sensor de imagen para OIS y/o AF. Algunas implementaciones incluyen una disposición de detección de posición compuesta por uno o más sensores de posición para proporcionar retroalimentación de posición a un bucle de control que controla la posición del sensor de imagen.
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