Ai putea crede că motoarele electrice sunt lucruri extrem de simple într-un vehicul, dar acest lucru este pe jumătate adevărat. De fapt, ele conțin mult mai puține piese, dar multe dintre ele nici măcar nu sunt cunoscute utilizatorului general.
Un exemplu perfect în acest sens este subiectul  acestui articol, a cărui sarcină este de a furniza unității de control al motorului poziția unghiulară și viteza rotorului unui motor electric. Acesta este Resolverul.

La începutul răspândirii mașinilor electrice cu baterie, rolul resolverului a fost ocupat de senzorii Hall, dar în timp tendința s-a mutat de la soluțiile magnetice la cele inductive. Vom explica motivul acestui lucru în scurt timp cu o prezentare generală a tipurilor.

Codificatoare rotative absolute

Această soluție, care este adesea folosită în industrie, are multe avantaje, dar are și un dezavantaj semnificativ: nu își poate stoca poziția sau impulsurile de ieșire - trebuie calculată și stocată cu ajutorul unei surse externe. Dacă nu facem acest lucru, vom pierde complet poziția mașinii, care este echipată cu acest transmițător, atunci când alimentarea cu energie se oprește.

La repornire, mașina trebuie setată într-o poziție selectată (ca punct de referință), iar aici avem opțiunea de a da o valoare zero, obținând astfel poziția de pornire.
În plus, cu cât avem mai multe astfel de axe codificatoare pe o mașină, cu atât procesul trebuie repetat de mai multe ori. În multe cazuri, acest lucru nu poate fi gestionat într-o fabrică sau în niciun caz într-o mașină de pasageri.
Și dacă este absolut: Codificatoarele rotative absolute au fost create pentru a rezolva această problemă. Diferența de bază este că poziția actuală de acest tip poate fi citită în fiecare moment.
În cele ce urmează, ne vom ocupa de diferitele versiuni al acestui tip.

Codificatori optici rotativi
Astăzi, acesta este cel mai utilizat tip de codificator absolut. În ceea ce privește principiul său de funcționare, este foarte asemănător cu codificatoarele incrementale care emit impulsuri când dispozitivul este mutat. Aici putem observa numărarea prin detectarea alternanței segmentelor de lumină întunecată, dar numărul și dispunerea senzorilor este diferită.

Codificator rotativ optic absolut ( sursa: www.pixabay.com)

Codificatoare rotative absolute magnetice
Diferența în acest caz în comparație cu versiunile incrementale: principiul de funcționare și designul mecanic sunt aproape același, dar structura internă este ușor diferită. Numărul și aranjamentul capetelor de scanare și circuitele de interfață au diferențe.
Este interesant că circuitele de ieșire ale codificatoarelor rotative absolute magnetice sunt aceleași cu cele utilizate la versiunile optice, din motive de compatibilitate.

Codificatoare rotative absolute de inducție
Tocmai am ajuns la instrumentul pe care industria vehiculelor îl poate utiliza cu adevărat. Resolverul folosit în mod obișnuit la servomotoare nu este altceva decât un senzor de poziție unghiulară care măsoară poziția unghiulară de moment a unei axe care se rotește într-o singură rotație. Structura mecanică a Resolverului seamănă de obicei cu un motor mic, care are o parte rotativă (care este conectată la axa de măsurat) și o parte a statorului, de la care așteptăm semnalul de ieșire. Putem primi o poziție unghiulară absolută de la transmițător.
Semnalul pe care îl oferă este proporțional cu sinusul și cosinusul unghiului de rotație a axei. Deoarece fiecare poziție unghiulară în timpul rotației are o combinație unică de valori sinus și cosinus, ce poate furniza o valoare unică în fiecare poziție. Din punct de vedere electric, resolverul este de fapt un transformator în care cuplarea dintre înfășurarea primară și cele două înfășurări secundare variază ca sinus și cosinus al poziției unghiulare a rotorului.

Noul senzor de pozițție inductiv al Microchip (sursa: microchip.com)

Parțial datorită efectului stimulat de industria auto, dezvoltarea resolverului are loc într-un ritm destul de rapid. Resolverele fără perii sunt din ce în ce mai frecvente, unde înfășurarea primară este excitată printr-un transformator, înfășurările secundare sunt încă situate pe stator.
Modulația amplitudinii semnalului de referință dă semnalul de ieșire în cele două înfășurări secundare. Modulația se face în funcție de sinusul și cosinusul unghiului rotorului.

S-a menționat faptul că codificatorul rotativ inductiv poate reveni la valorile de 360° în sens absolut - cu toate acestea, numărul total de rotații nu a fost menționat.

Ei bine, dacă acest lucru este necesar, numărarea rotațiilor este efectuată de soluții suplimentare prin transmisie.
Resolverul nu necesită o sursă de alimentare separată, adică o sursă de alimentare, semnalul de referință necesar funcționării sale este furnizat de electronica de procesare. Dacă electronica de procesare funcționează bine, resolverul furnizează valoarea poziției unghiulare absolute sau a poziției imediat după pornire.

Avantaje tehnice
Nu este o coincidență că auzim rar aceste soluții. Acesta este extrem de precis. În plus, intervalul de viteză pe care îl acoperă este uriaș, iar semnalul său de ieșire este foarte bine protejat împotriva câmpurilor magnetice. Datorită simplității sale, folosirea materialelor este și ea favorabilă, întrucât, spre deosebire de soluția magnetică, aici nu este nevoie de niciun magnet, iar poziționarea acestuia este și ea simplă - datorită dimensiunilor reduse, poate fi chiar integrat într-un circuit imprimat.

LX34070 este un exemplu viu
Compania din Arizona, Microchip a lansat recent soluția menționată mai sus ca având mari speranțe.
„Senzorul de poziție inductiv LX34070 permite soluții de control al motorului mai ușoare, mai mici și mai fiabile, care îndeplinesc cerințe stricte de siguranță, reduc costurile generale ale sistemului. Acesta funcționează fără probleme și cu precizie în mediul zgomotos al motoarelor DC, curenților mari și solenoizilor”, a declarat Fanie Duvenhage, Șeful Departamentului responsabil la Microchip.

Unitate de rezolvare LX34070 (sursa: microchip.com)

„Designerii pot folosi LX34070 pentru a simplifica și mai mult controlul motorului pentru vehiculele electrice atunci când sunt asociate cu alte dispozitive Microcip funcționale pregătite pentru siguranță, inclusiv microcontrolerele noastre AVR și PIC de 8 biți, microcontrolere pe 32 de biți și controlerele de semnal digital dsPIC.”