空芯ゲージ

エアコアゲージは、アナログ表示ゲージの特定のタイプの回転アクチュエーターで、インジケーターを 360 度完全に回転させることができます。ゲージやディスプレイ、最も一般的には自動車の計器クラスターで使用されます。

典型的な自動車用途を右に示します。空芯ゲージは「空芯モーター」の一種です。これは「ゲージムーブメント」または「ポインター表示装置」と考えることができます。^[1]

背景

ロータリーアクチュエータには4つの一般的なタイプがあります。^[2]

空芯ゲージは、中空のチャンバーを囲む 2 つの独立した垂直コイルで構成されています。針のシャフトがチャンバー内に突き出ており、シャフトには永久磁石が取り付けられています。垂直コイルに電流が流れると、それらの磁場が重なり合い、磁石は結合された磁場と自由に整列します。

一般的な空芯ゲージには、図に示すように、コイルごとに 2 つずつ、合計 4 つの端子があります。2 つのコイルは、正弦コイルと余弦コイルとして識別されます。

全体的な磁場の方向はおおよそ次のようになります。 $\theta$

\theta =\arctan \left({\frac {x}{y}}\right)

ここで、とはそれぞれコイルの正弦電流と余弦電流です。永久磁石はその磁場に合わせて整列し、最終的には付近に落ち着きます。このように、各コイルに流れる電流を比例させることで、針は360°回転することができます。^[2] $x$ $y$ $\theta$

正弦コイル電流が 29 mA、余弦コイル電流が 50 mA の場合:

コイル電流比は 0.58 で、arctan 0.58 = 30 度です。

空芯ゲージでは、コイルを適切に駆動するために特別な電子機器が必要です。一部のドライバ集積回路には、シリアル入力データポートと 2 組の出力ラインがあります。出力ラインの 1 組は sin コイルを駆動し、もう 1 組は cos コイルを駆動します。

入力データは以下を定義します。

一般的なドライバ IC には次のようなものがあります。