El codificador magnético del disco de freno Es un dispositivo sensor de alta precisión ampliamente utilizado en sistemas de frenado de automóviles. Combina magnetismo y tecnología de procesamiento de señales para medir la velocidad y la posición de la rueda. Este dispositivo juega un papel importante en la mejora del rendimiento, la estabilidad y la seguridad de los sistemas de frenado de los vehículos. Este artículo presentará en detalle el principio de funcionamiento del codificador magnético de disco de freno y cómo lograr una medición precisa de la velocidad y la posición.

1. La estructura del codificador magnético del disco de freno.
El codificador magnético del disco de freno normalmente consta de las siguientes partes:

Anillo codificador magnético
Es un anillo de material magnético montado en el disco o eje del freno, generalmente hecho de caucho o plástico mezclado con polvo magnético, con polos magnéticos distribuidos uniformemente en el anillo.
Módulo de sensores
Incluye elementos sensores magnéticos (como sensores Hall o sensores magnetorresistivos) y unidades de procesamiento de señales para capturar cambios en el campo magnético y generar señales eléctricas.
Circuito de salida y procesamiento de señal.
Convierte la señal original en una señal digital que puede ser reconocida por el sistema de control a bordo, como una señal de pulso o una señal codificada.
2. Principio de funcionamiento
El codificador magnético del disco de freno utiliza cambios de campo magnético para detectar el movimiento de rotación. Su principio de funcionamiento incluye los siguientes pasos:

Inducción de campo magnético

Los polos magnéticos del anillo codificador magnético pasarán a través del módulo del sensor a su vez cuando el disco de freno gire. El sensor obtiene información de rotación detectando el cambio de polaridad del campo magnético (polo N y polo S).

Generación de señal

Cuando el polo magnético pasa a través del sensor, el sensor emite una señal eléctrica, que generalmente se manifiesta como un cambio de voltaje o corriente. Estos cambios forman una señal de pulso.

Procesamiento de señal

La unidad de procesamiento de señales amplifica, filtra y codifica la señal sin procesar emitida por el sensor para generar datos de velocidad o posición de alta precisión.

Por ejemplo, la velocidad de la rueda se puede determinar contando el número de pulsos por unidad de tiempo, y la dirección de rotación y la posición específica se pueden determinar detectando la fase del pulso.

Transmisión de datos

Los datos procesados ​​se transmiten al sistema de control de frenos del vehículo (como ABS o ESC) mediante cable o de forma inalámbrica para un control preciso.

3. Tecnologías clave para lograr la medición de velocidad y posición

Diseño de anillo codificador magnético de alta precisión

El espaciado y la distribución de los polos magnéticos determinan la resolución y precisión de la medición. Una distribución más densa de los polos magnéticos puede mejorar la capacidad del codificador para percibir movimientos sutiles.
Tecnología de sensores avanzada

Los sensores de efecto Hall y los sensores magnetorresistivos son las opciones principales. Los sensores Hall son adecuados para aplicaciones de alta velocidad, mientras que los sensores magnetorresistivos tienen mayor sensibilidad y durabilidad.
Algoritmo de procesamiento de señal eficiente

Los algoritmos de filtrado y la tecnología de procesamiento de señales digitales pueden eliminar eficazmente el ruido y mejorar la confiabilidad y estabilidad de la señal.
Los codificadores incrementales calculan la velocidad por el número de pulsos, mientras que los codificadores absolutos registran el código específico de cada posición, evitando el problema de la pérdida de posición.
Capacidad antiinterferencia

Debido al complejo entorno operativo de los automóviles, los codificadores magnéticos deben tener una fuerte capacidad de interferencia antielectromagnética y resistencia a altas temperaturas para garantizar un funcionamiento estable en entornos extremos.
4. Ventajas de los codificadores magnéticos de discos de freno
Medición de alta precisión

Puede lograr una detección de posición de nivel submilimétrico y una respuesta de velocidad de nivel de microsegundos, lo cual es adecuado para sistemas dinámicos de alta velocidad.
Estructura compacta y alta integración.

El anillo codificador magnético está integrado con el disco de freno, que es liviano y ocupa poco espacio, adecuado para el diseño compacto de los automóviles modernos.
Alta confiabilidad

La inducción del campo magnético no se ve afectada por el polvo, la humedad y el aceite, y es adecuada para diversos entornos hostiles.
Bajo consumo de energía

La corriente de trabajo del codificador magnético es baja, lo que cumple con los requisitos de ahorro de energía y protección del medio ambiente.
5. Escenarios de aplicación típicos
Sistema de frenos antibloqueo (ABS)

Evita que las ruedas se bloqueen durante el frenado y garantiza la estabilidad del vehículo al monitorear los cambios de velocidad de las ruedas en tiempo real.
Sistema de control electrónico de estabilidad (ESC)

Los datos precisos de velocidad y posición ayudan a los vehículos a mantener su trayectoria de conducción al girar o en emergencias.
Conducción automática y sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS)

Los codificadores magnéticos brindan soporte confiable de datos dinámicos para la conducción autónoma y mejoran el nivel de inteligencia de los vehículos.
6. Tendencias de desarrollo futuras
Codificadores magnéticos de mayor resolución

Proporcione mediciones de velocidad y posición más precisas para cumplir con los altos requisitos de la conducción autónoma.
Inteligencia e integración

Combinando tecnologías de inteligencia artificial e Internet de las cosas para lograr funciones de monitoreo de estado en tiempo real y diagnóstico remoto.
Materiales y diseños más duraderos

Desarrollar más materiales resistentes a las altas temperaturas y a la corrosión para satisfacer las necesidades de los vehículos eléctricos y de alto rendimiento.