EO516_marzo_2024

COMPONENTS MAGNETIC SENSORS In questo articolo verrà spiegata l’influenza di due parametri chiave, precisione e risoluzione, sulle prestazioni dei sensori di posizione magnetici prendendo come esempio il sensore MA600 di MPS zione angolare minima che il sensore può accertare. La risoluzione è essenzialmente una misura della sensibilità del sensore ai minimi cambiamenti nella posizione. Un sensore ad alta risoluzione è in grado di rilevare cambia- menti molto piccoli della posizione. Un concetto fondamentale è che un’elevata risoluzione non implica di per sé un’elevata precisione. Un sensore potrebbe essere molto sensibile ai cambiamenti più pic- coli, il che significa che ha un’alta risoluzione, ma po- trebbe comunque essere impreciso se le sue misurazioni si discostano dal valore reale. Al contrario, un sensore può essere estremamente preciso e fornire sempre mi- surazioni vicine alla posizione reale, ma potrebbe avere una bassa risoluzione, il che significa che non è in grado di rilevare piccoli cambiamenti nella posizione. Questo paradosso è alla base della complessità della pro- gettazione e dell’implementazione dei sensori di posi- zione magnetici. Nella loro progettazione si deve trova- re un equilibrio tra risoluzione e precisione per ottenere prestazioni ottimali a seconda delle esigenze specifiche dell’applicazione in esame. I compromessi nell’ottimizzazione delle prestazioni del sensore Per massimizzare le prestazioni di un sistema di sensori di posizione magnetici è fondamentale per i progettisti sapere come viene quantificata l’accuratezza e la risolu- zione. Ancora più importante, è necessario comprendere quali parametri di sistema possono essere modificati per migliorare la precisione o la risoluzione e capire come i costruttori rappresentano questi parametri nelle schede tecniche. Sfortunatamente, ogni miglioramento o potenziamento ha un costo e questo vale anche per l’aumento della riso- luzione e della precisione. Trovare il giusto equilibrio tra questi due parametri richiede l’attenta considerazione di vari compromessi. I sensori di posizione magnetici, in particolare i sen- sori magnetici angolari, sono elementi fondamentali di innumerevoli applicazioni di controllo del movimento che richiedono un posizionamento di precisione. Questi sensori sono imprescindibili e di sicuro interesse in molti settori, dall’automotive alla robotica, dall’elettronica di consumo ai dispositivi medici. Tuttavia, per ottenere appieno le loro prestazioni poten- ziali è necessario approfondire due parametri cruciali che ne governano le prestazioni: precisione e risoluzione. Sebbene questi termini siano spesso usati in modo in- tercambiabile, rappresentano concetti distinti, anche se correlati, in qualsiasi sistema di misura. Questo articolo mira a far luce su questi parametri, spiegare come influi- scono sulle prestazioni dei sensori di posizione magneti- ci e fornire indicazioni sulla loro ottimizzazione. Comprendere precisione e risoluzione Nel contesto della misura e della strumentazione, la pre- cisione si riferisce alla vicinanza del valore misurato al valore effettivo o reale della grandezza da misurare. Per i sensori di posizione magnetici, la precisione è la misura dell’accuratezza con cui il sensore riporta l’angolo effet- tivo. La precisione è un modo per comprendere quanto la posizione letta dal sensore corrisponde alla posizione effettiva: un sensore ad alta precisione produce letture molto vicine alla posizione reale. La risoluzione invece indica il più piccolo cambiamento nella quantità misurata che un sensore può rilevare. Per i sensori di posizione magnetici, la risoluzione è la varia- Precisione e risoluzione dei sensori angolari magnetici Ted Smith Senior Field Applications Engineer MPS ELETTRONICA OGGI 516 - MARZO 2024 55