Les matériaux magnétiques sont largement utilisés dans les capteurs que nous appelons capteurs magnétiques. La plupart des capteurs de position utilisent des champs magnétiques et des éléments de détection magnétiques pour localiser et détecter les changements de position des objets. Ces capteurs sont largement utilisés dans de nombreuses industries, en particulier dans l’industrie automobile, où leur utilisation est plus répandue. Les exemples incluent la suspension active, la détection de la hauteur du véhicule, la détection de la position du volant et de l’accélérateur, la commande de l’accélérateur, les systèmes de positionnement des sièges et des fenêtres, la fermeture des portes et des panneaux de carrosserie, et bien d’autres choses encore.

Capteurs de position rotatifs

Les aimants sont largement utilisés dans les capteurs de position rotatifs, qui se composent généralement d’un boîtier et d’un rotor. Les aimants sont généralement fixés au rotor.

La figure 1 représente un capteur de position rotatif de Delphi. L’aimant permanent est fixé au corps rotatif du capteur (rotor) tandis que le dispositif de détection (Hall ou MR) est fixé au corps stationnaire (stator). Lorsque le rotor se déplace, le ou les aimants doivent se déplacer en conséquence. Le dispositif de détection peut lire des données telles que l’angle de rotation du rotor grâce aux variations du champ magnétique.

Capteurs de position linéaires

Les aimants sont utilisés dans les capteurs de position linéaire. En général, les aimants sont constitués de composants appelés supports d’aimant, le boîtier contient le dispositif de détection, et lorsque le support d’aimant se déplace, le dispositif de détection fixé au boîtier lit le changement magnétique et détermine ainsi le changement de position. Il est également largement utilisé dans l’industrie automobile. Par exemple, l’industrie automobile moderne utilise des contrôleurs d’embrayage électroniques.

Le capteur de position linéaire de l’embrayage est un peu plus compliqué. Prenons donc un capteur de position linéaire de CTS et expliquons grossièrement le fonctionnement du capteur linéaire.

La figure 2 montre un capteur linéaire du CTS avec un porte-aimant au milieu. L’intérieur du boîtier est une cavité et l’extérieur de l’aimant est un support de fixation cylindrique. Il est attaché à un ressort. Lorsque l’objet relié à la tringlerie se déplace, il pousse le porte-aimant fixé à la tringlerie à déplacer. Cette fois, la position relative de l’aimant et du dispositif de détection change, de sorte que le dispositif de détection reçoit une modification des lignes de force magnétiques. De cette manière, le déplacement de l’objet peut être contrôlé et évalué.

Capteurs de position angulaire

Le capteur de position angulaire est relativement plus complexe. Ce que nous savons, c’est que le capteur angulaire du moteur à courant continu sans balais surveille l’angle de rotation du rotor.

Les capteurs de position angulaire surveillent généralement l’aimant sur les rotors pour calculer les données à partir du flux magnétique changeant.

Autres capteurs

Il existe de nombreuses autres applications de détection, et nos matériaux magnétiques sont utilisés dans de nombreuses applications de détection différentes. Par exemple, l’appareil photo d’Apple dispose d’une fonction de décalage du capteur d’image, qui utilise également des matériaux magnétiques. La caméra peut comprendre un moteur à bobine mobile (VCM) configuré pour déplacer le capteur d’image le long de plusieurs axes. L’aimant dans le VCM et la disposition des bobines de l’actionneur peuvent comprendre plusieurs aimants avec des bobines de stabilisation optique de l’image (OIS) adjacentes à chaque aimant et des bobines de mise au point automatique (AF) au-dessus et/ou au-dessous des aimants. La flexion suspend l’assemblage du porte-bobine qui contient les bobines OIS et AF et le substrat qui contient le capteur d’image. Le courant peut être envoyé à travers la bobine de manière contrôlée pour déplacer l’ensemble porte-bobine et le substrat afin de déplacer le capteur d’image pour l’OIS et/ou l’AF. Certains modes de réalisation comprennent un dispositif de détection de position composé d’un ou de plusieurs capteurs de position pour fournir un retour d’information sur la position à une boucle de commande contrôlant la position du capteur d’image.