BR102019006042A2 - sensor de posição giratória de tensão cc, método para fabricar um sensor de posição giratória de tensão cc, e, unidade de controle piloto. - Google Patents

sensor de posição giratória de tensão cc, método para fabricar um sensor de posição giratória de tensão cc, e, unidade de controle piloto. Download PDF

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Abstract

trata-se de um sensor de posição giratória de tensão cc (200) que compreende um conjunto de ímã e eixo giratório (290) que compreende um eixo giratório (210) que tem um ímã (220) fornecido no mesmo, sendo que o conjunto de ímã e eixo (290) é giratório em torno de um eixo geométrico de rotação x para criar um campo magnético; uma primeira placa de circuito impresso (pcb) (230) situada num primeiro lado do referido ímã (200) e no referido eixo geométrico de rotação x; sendo que a primeira pcb (230) tem um primeiro circuito integrado (ci) (250) fornecido na mesma e é configurada para detectar a direção do referido campo magnético à medida que o referido ímã (220) gira em torno do referido eixo geométrico x para determinar, assim, o movimento relativo do referido sensor (200). também é descrito um método para fabricar um sensor.

Description

SENSOR DE POSIÇÃO GIRATÓRIA DE TENSÃO CC, MÉTODO PARA FABRICAR UM SENSOR DE POSIÇÃO GIRATÓRIA DE TENSÃO CC, E, UNIDADE DE CONTROLE PILOTO
CAMPO TÉCNICO [001] Os exemplos aqui descritos se referem a um sensor de posição.
Em particular, os exemplos aqui descritos se referem a sensores de posição que podem ser usados num veículo, como um carro, avião ou aeronave. Entretanto, outros usos são previstos.
FUNDAMENTOS [002] Potenciômetros são comumente usados em unidades de controle piloto de aeronaves (como em unidades de vara lateral, conjuntos de controle de pressão etc.) como retroalimentação de posição para sistemas de aeronaves (como sistemas de controle de voo, sistemas de controle de motor, etc.). Estes dispositivos apresentam as vantagens de que são simples em termos de sua interface elétrica (tensão CC analógica) e são também empilháveis num volume limitado para que possam facilmente apresentar múltiplas saídas num pequeno envelope. Por exemplo, podem ser fornecidas 4 saídas num único eixo. Em alguns exemplos, 2 ou 3 saídas também são usadas. Em alguns casos, uma saída discreta ou saída de comutação também pode ser fornecida no eixo.
[003] Embora tais potenciômetros forneçam estas vantagens, seria mais vantajoso se o desgaste e a resistência de tais dispositivos também pudessem ser aperfeiçoados.
[004] O documento EP 2815211 B1 descreve um dispositivo de sensor de posição giratória que compreende um sensor de posição giratória e um circuito eletrônico. O sensor de posição giratória inclui um ímã giratório que cria um campo magnético e pelo menos um dentre um par de primeiro e segundo sensores de campo magnético. Os sensores de campo magnético de cada par são deslocados em 90 ° um em relação ao outro. O dispositivo,
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 32/51 / 11 portanto, usa um sensor magnético para emular uma interface RVDT de tensão CA.
SUMÁRIO [005] É descrito no presente documento um sensor de posição giratória de tensão CC que compreende um eixo giratório e um conjunto magnético que compreende um eixo giratório com um ímã fornecido no mesmo, sendo que o conjunto de ímã e eixo é giratório em torno de um eixo geométrico de rotação X para criar um campo magnético giratório; uma primeira placa de circuito impresso (PCB) situada no primeiro lado do referido ímã e no eixo geométrico de rotação X; sendo que a primeira PCB tem um primeiro circuito integrado (CI) fornecido na mesma e é configurada para detectar a direção do referido campo magnético à medida que o referido ímã gira em torno do eixo geométrico X para determinar, assim, o movimento relativo do referido sensor.
[006] Embora o ímã gire, as PCBs permanecem estacionárias em relação ao ímã.
[007] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, a primeira PCB pode ter um segundo CI fornecido na mesma.
[008] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o sensor de posição giratória pode compreender ainda uma segunda PCB e a segunda PCB pode ter um primeiro CI fornecido na mesma. A segunda PCB também pode ter um segundo CI fornecido na mesma.
[009] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o primeiro CI pode ser fornecido numa primeira face da segunda PCB e o segundo CI pode ser fornecido numa segunda face oposta da segunda PCB.
[0010] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, a primeira PCB pode ter o primeiro CI fornecido numa primeira face da primeira PCB e um segundo CI fornecido numa segunda face oposta da primeira PCB.
[0011] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o CI ou CIs
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 33/51 / 11 fornecem uma saída ou saídas. Em alguns exemplos, pelo menos uma das saídas pode ser uma saída redundante. Em alguns exemplos, a saída ou saídas podem ser uma saída de comutação.
[0012] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o CI ou CIs podem incluir sensores de direção de campo magnético.
[0013] Qualquer um dos exemplos aqui descritos pode ser usado numa unidade de controle piloto para uma aeronave. A unidade de controle piloto pode, portanto, compreender qualquer um dos exemplos de um sensor de posição giratória aqui descrito.
[0014] Os sensores aqui descritos são sem contato pelo fato de que não têm o limpador de metal e faixa resistiva de sensores conhecidos que usam potenciômetros.
[0015] O sensor pode incluir uma carcaça do sensor, e o ímã giratório pode ser fornecido dentro da carcaça.
[0016] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, os CIs podem ser posicionados adjacentes a ou pelo menos nas proximidades do ímã. Em alguns exemplos, podem ser fornecidos para um lado do ímã.
[0017] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o CI pode ser posicionado para estar situado no eixo geométrico de rotação do ímã X. Em alguns exemplos, a distância das PCBs dos ímãs pode estar na região de 0,5 mm a 9 mm. O ponto de medição do CI ou CIs pode estar situado no eixo geométrico X.
[0018] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o sensor pode incluir primeira e segunda PCBs, cada uma das quais um CI ou CIs fornecidos em faces opostas das PCBs.
[0019] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, as PCBs podem ser fabricadas de epóxi ou outro material (ou materiais) não magnético.
[0020] Em alguns exemplos, para a primeira PCB, as faixas de PCB alocadas a um primeiro CI podem estar situadas numa primeira face da
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 34/51 / 11 primeira PCB, enquanto que as faixas de PCB alocadas ao segundo CI podem estar situadas na segunda face da primeira PCB.
[0021] Para exemplos em que mais de uma PCB é usada, as faixas de PCB alocadas a um primeiro CI da segunda PCB podem estar situadas numa primeira face da segunda PCB, enquanto que as faixas de PCB alocadas ao segundo CI podem estar situadas na segunda face da segunda PCB.
[0022] Também é descrito no presente documento um conjunto de ímã e eixo que compreende um eixo de rotação que gira em torno do eixo geométrico X. O eixo de rotação pode ser posicionado entre o primeiro e o segundo rolamentos.
[0023] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o eixo de rotação pode ter uma circunferência externa e o primeiro e o segundo rolamentos podem ser posicionados para estender em torno da circunferência externa do eixo de rotação. Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, uma primeira extremidade do eixo giratório pode ter uma circunferência externa e diâmetro menor que a segunda e oposta extremidade do eixo. A primeira extremidade do eixo é a extremidade que em uso se estende através da abertura na carcaça conforme descrito acima.
[0024] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o ímã pode ser conectado à segunda extremidade do eixo.
[0025] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o ímã pode ser fixado em posição sobre o eixo com um pino e tampa de ímã.
[0026] É descrito no presente documento um estator de sensor que compreende primeira e segunda PCBs, sendo que cada uma tem primeira e segunda faces opostas, sendo que cada face tem pelo menos um CI fixado à mesma.
[0027] Em qualquer um dos exemplos aqui descritos, o sensor fornece, através da pluralidade de CIs, uma pluralidade de várias saídas num único eixo.
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 35/51 / 11 [0028] Também é descrito no presente documento um método para fabricar um sensor de posição giratória de tensão CC que compreende fornecer um ímã num eixo de rotação para criar um conjunto de ímã e eixo giratório, sendo que o referido conjunto de ímã e eixo é sendo configurado para ser giratório em torno de um eixo geométrico de rotação X para criar um campo magnético giratório; fornecer uma primeira PCB num primeiro lado do referido ímã e no referido eixo geométrico de rotação X; fornecer um primeiro CI na referida primeira PCB, sendo que a referida primeira PCB é configurada para detectar a direção do referido campo magnético à medida que o referido ímã gira em torno do referido eixo geométrico X para determinar, assim, o movimento relativo do referido sensor.
[0029] O método pode compreender ainda fornecer um segundo CI na referida primeira PCB.
[0030] O método pode compreender ainda fornecer uma segunda PCB e fornecer um primeiro CI na mesma.
[0031] O método pode compreender ainda fornecer um segundo CI na referida segunda PCB.
[0032] O método pode compreender ainda fornecer um primeiro CI numa primeira face da referida segunda PCB e fornecer o referido segundo CI numa segunda face oposta da referida segunda PCB. O método pode compreender ainda fornecer um primeiro CI numa primeira face da referida primeira PCB e fornecer um segundo CI numa segunda face oposta da referida primeira PCB.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0033] A Figura 1 representa um diagrama esquemático de um sensor de posição conhecido.
[0034] A Figura 2a representa um exemplo de um novo tipo de sensor de posição giratória de acordo com os exemplos descritos no presente documento.
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 36/51 / 11 [0035] A Figura 2b representa uma seção transversal do novo tipo de sensor de posição giratória mostrado na Figura 2a.
[0036] A Figura 3 mostra uma visão explodida do novo tipo de sensor de posição giratória mostrado nas Figuras 2a e 2b.
[0037] A Figura 4 mostra uma vista explodida do conjunto de ímã e eixo de rotação da Figura 3.
[0038] A Figura 5 representa uma vista explodida de um novo tipo de estator de sensor de acordo com os exemplos descritos no presente documento.
DESCRIÇÃO DETALHADA [0039] Potenciômetros são comumente usados em unidades de controle piloto de aeronaves (como em unidades de vara lateral, conjuntos de controle de pressão etc.) como retroalimentação de posição discreta ou contínua para sistemas de aeronaves (como sistemas de controle de voo, sistemas de controle de motor, etc.). Estes dispositivos são capazes de fornecer 2, 3 ou 4 saídas num único eixo.
[0040] Conforme é conhecido na técnica, um potenciômetro é fabricado de uma faixa plástica condutora (para definição infinita e baixo ruído elétrico) fixada a uma carcaça de potenciômetro. Um limpador de metal (com múltiplos dedos) é fixado a um eixo de potenciômetro e o limpador de metal gira e desliza sobre uma faixa resistiva. Um anel deslizante é usado para conectar eletricamente o limpador giratório na carcaça.
[0041] Verificou-se, no entanto, que uma principal desvantagem dos potenciômetros que são atualmente usados em sensores de posição (como aqueles encontrados em controles piloto, por exemplo) é devido a este contato entre seu limpador e sua faixa resistiva, em que este contato entre o limpador e a faixa resistiva resulta no desgaste da faixa durante a rotação do limpador. A resistência do sensor é, portanto, reduzida.
[0042] Este desgaste pode levar a muitos resultados negativos,
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 37/51 / 11 incluindo a) perda de desempenho (por exemplo, aumento da precisão e/ou ruído), b) em alguns casos, uma perda parcial de contato que induz a queda de tensão de saída (e, portanto, um aumento da resistência ao contato), c), em outros casos, um perda completa de contato (e, portanto, não há mais sinal de saída).
[0043] Os exemplos aqui descritos visam superar estas desvantagens para produzir um sensor de posição giratória aperfeiçoado que não desgasta tão rapidamente e que tem maior resistência. Isto é obtido nos exemplos descritos no presente documento mediante a substituição do potenciômetro que é usado em sensores de posição padrão por um sensor sem contato.
[0044] Embora o uso de alguns sensores indutivos sem contato seja conhecido no campo geral do setor aeroespacial, (por exemplo, transformadores diferenciais de variável giratórios (RVDTs) são comumente usados em aplicações aeroespaciais para outros usos), não seria desejável ou mesmo possível usar sensores num controle piloto. Isto se deve ao fato de que qualquer RVDT que foi capaz de apresentar várias saídas num único eixo seria significativamente maior em tamanho que até mesmo potenciômetros. Não haveria, portanto, espaço suficiente no controle piloto para incorporar tais sensores.
[0045] Além disso, a interface elétrica do RVDTs é mais complexa que os exemplos aqui descritos, à medida que é tensão CA. Os exemplos, portanto, também visam superar estas questões com sensores sem contato conhecidos mediante o fornecimento de um sensor sem contato para uso num controle piloto que é muito menor que aqueles comumente usados em aplicações aeroespaciais. Além disso, em contraste com estes sensores conhecidos, em que um sensor magnético é usado para emular uma interface de RVDT de tensão CA , nos exemplos descritos aqui, é usada uma interface de potenciômetro de CC.
[0046] A Figura 1 fornece uma visão geral de um sensor de posição
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 38/51 / 11 conhecido 100 que mostra uma unidade de vara lateral 110, um potenciômetro de três faixas 120 e um potenciômetro de quatro faixas 130.
[0047] As Figuras 2a e 2b representam um exemplo de um novo tipo de sensor de posição giratória 200. A Figura 2b é uma seção transversal do sensor de posição giratória 200 mostrado na Figura 2a. O sensor de posição giratória 200 compreende uma carcaça ou corpo de sensor 201 que tem uma abertura 211 situada no mesmo para permitir que um eixo de saída giratório 210 se estenda através e a partir da mesma. Em uso, o eixo de saída 210 pode ser conectado a um pinhão/engrenagem ou engrenagens antifolga (em alguns casos, com um pinhão livre pré-carregado para compensar a atuação livre). Em alguns exemplos, o eixo pode ser uma ranhura ou uma ranhura antifolga.
[0048] Internamente à carcaça de sensor 201, o sensor compreende um ímã giratório 220 que é giratório em torno de um eixo geométrico de rotação X e, assim, cria um campo magnético dentro do ímã e de sua vizinhança à medida que é girado em torno do eixo geométrico X. O sensor 200 pode compreender ainda uma ou mais placas de circuito impresso (PCBs) que permanecem estacionárias enquanto o ímã gira. No exemplo mostrado na Figura 2b, o sensor 200 compreende a primeira e a segunda placas de circuito impresso, 230, 240, sendo que cada uma tem pelo menos um circuito integrado (CI) fornecido na mesma. Em outros exemplos, entretanto, apenas uma PCB pode ser fornecida. Neste exemplo, cada PCB 230, 240 tem dois CIs 250, 260, 251, 261 fornecidos na mesma. As duas PCBs com o primeiro, segundo, terceiro e quarto CIs 250, 260, 251, 261 são posicionadas adjacentes ao ou pelo menos na proximidade do ímã 220, e para um lado do ímã, para que seja capaz de detectar a direção do campo magnético à medida que o ímã gira. O ímã deve ser posicionado a fim de que fique situado no eixo geométrico de rotação do ímã X. Em alguns exemplos, a distância das PCBs dos ímãs pode estar na região de 0,5 mm a 9 mm. Mediante a detecção da direção do campo magnético, o sensor é capaz de fornecer informações de
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 39/51 / 11 posição para uma unidade de controle piloto (não mostrada).
[0049] O CI ou CIs fornecem saídas para o sensor. A presença dos CIs fornecidos em cada face oposta de cada uma das PCBs, portanto, também fornece várias saídas num único eixo. Uma ou mais destas saídas podem, portanto, ser usadas como uma saída redundante que pode ser usada sob a forma de uma saída secundária ou à prova de falhas, para aperfeiçoar, assim, a confiabilidade do sensor.
[0050] Além disto, uma vez que no exemplo mostrado na Figura 2b os CIs 250, 260, 251, 261 são posicionados em ambos os lados das duas PCBs, o envelope proposto é menor que aquele que contém um potenciômetro que apresenta o mesmo número de saídas (isto é, quatro saídas neste exemplo ).
[0051] Uma visão explodida da Figura 2a é representada na Figura 3. Como pode ser visto, os componentes são mantidos em posição um em relação ao outro (embora alguns componentes sejam giratórios em relação a outros componentes) usando meios de fixação, que neste exemplo compreende uma braçadeira 270 para fixar rolamentos de eixo na carcaça 201 e hastes de conexão, por exemplo, parafusos ou outros meios de fixação. As PCBs são denominadas como 600. Os exemplos aqui descritos não se limitam a isto, entretanto, outros meios de fixação dos componentes juntos podem ser usados.
[0052] A Figura 4 representa uma vista explodida do conjunto de ímã e eixo de rotação 290, como mostrado na Figura 3. Este conjunto de ímã e eixo 290 compreende o eixo de rotação 210 posicionado entre o primeiro e o segundo rolamentos 510, 520. O primeiro e o segundo rolamentos 510, 520 estão posicionados para estender em torno da circunferência externa do eixo de rotação 210. Uma primeira extremidade 215 do eixo de rotação 210 tem uma circunferência externa e diâmetro menor que a segunda e oposta extremidade 216 do eixo 210. A primeira extremidade 215 do eixo 210 é a
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 40/51 / 11 extremidade que em uso se estende através da abertura na carcaça 201, conforme descrito acima.
[0053] O ímã 220, 520 é fornecido neste eixo giratório e, neste exemplo, é conectado à segunda extremidade 216 do eixo 210. Isto pode ser alcançado de várias maneiras, entretanto, neste exemplo, o ímã 220, 520 tem uma seção ou seções protuberantes 221 que são conformadas e dimensionadas para encaixar numa seção (ou seções) de corte conformada e dimensionada de forma correspondente 217 fornecida na segunda extremidade 216 do eixo 210. O ímã 220 é então entalhado no lugar e, em seguida, mantido no lugar com uma tampa 530, rolamento 550 e pino 540 de ímã. Outros meios de reter o ímã 220, 520 no lugar no eixo 210 também estão previstos e os exemplos aqui descritos não se limitam a este exemplo específico.
[0054] A Figura 5 representa uma visão explodida do estator de sensor. O estator de sensor compreende primeira e segunda PCBs, 230, 240, que têm primeira 230a, 240a e segundas faces 230b, 240b, cada uma das quais tem um CI 250, 260, 251, 261 fixado à mesma.
[0055] Em resumo, o sensor de posição giratória de tensão CC 200 descrito neste documento compreende, portanto, um conjunto de ímã e eixo 290 que compreende um eixo giratório 210 que tem um ímã 220 fornecido no mesmo. O conjunto de ímã e eixo 290 é giratório em torno de um eixo geométrico de rotação X para criar um campo magnético giratório. As PCBs por outro lado não giram e permanecem estacionárias. Uma primeira PCB 230 está situada num primeiro lado do ímã 200 e no eixo geométrico de rotação X. Esta primeira PCB 230 tem um primeiro CI 250 fornecido na mesma e a PCB é configurada para detectar a direção do campo magnético à medida que o ímã 220 gira em torno do eixo geométrico X. Desta forma, o sensor fornece um sensor posicional que permite a determinação do movimento e posição relativa do sensor.
[0056] De forma semelhante, o método para fabricar este sensor de
Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 41/51 / 11 posição giratória de tensão CC 200 compreende fornecer o ímã 220 no eixo de rotação 210 para criar o conjunto de ímã e eixo giratório 290 discutido acima. Conforme também mencionado acima, o conjunto de ímã e eixo 290 é configurado para ser giratório em torno de um eixo geométrico de rotação X para criar o campo magnético. O método compreende ainda fornecer a primeira PCB 230 no primeiro lado do ímã 220 e no eixo geométrico de rotação X e fornecer também o primeiro CI 250 na primeira PCB 230. Conforme mencionado acima, a primeira PCB 250 é configurada para detectar a direção do campo magnético à medida que o ímã 220 gira em torno do eixo geométrico X.
[0057] Este novo tipo de sensor tem vantagens em que é sem contato e também pode apresentar várias saídas num único eixo. Além disto, uma vez que os CIs 250, 260, 251, 261 podem ser colocados em cada face oposta das duas PCBs, o envelope proposto é menor que aquele que contém um potenciômetro que apresenta o mesmo número de saídas (ou seja, quatro saídas neste exemplo).
[0058] Os exemplos aqui descritos podem usar ainda CIs de matriz dupla (ou seja, 2 saídas segregadas numa única embalagem) para aumentar o número de saídas com o mesmo número de PCBs.
[0059] Os CIs usados nos exemplos aqui descritos podem ser sensores de direção de campo magnético que podem ser de vários tipos:
-totalmente analógico com saídas proporcionais ao seno e cosseno da direção de campo magnético [0060] -totalmente digital, com saída digital de ângulo de campo magnético
-analógico e digital com um DAC que converte o ângulo digital em saída analógica, tal como um potenciômetro.

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Sensor de posição giratória de tensão CC (200), caracterizado pelo fato de que compreende:
    um conjunto de ímã e eixo (290) que compreende um eixo giratório (210) que tem um ímã (220) fornecido no mesmo, o referido conjunto de ímã e eixo (290) que é giratório em torno de um eixo geométrico de rotação X para criar um campo magnético giratório;
    uma primeira placa de circuito impresso (PCB) (230) situada num primeiro lado do referido ímã (220) e no referido eixo geométrico de rotação X;
    sendo que a referida primeira PCB (230) tem um primeiro circuito integrado (CI) (250) fornecido na mesma e é configurada para detectar a direção do referido campo magnético à medida que o referido ímã (220) gira em torno do referido eixo geométrico X.
  2. 2. Sensor de posição giratória, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida PCB (230) tem um segundo CI (260) fornecido na mesma.
  3. 3. Sensor da posição giratória, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma segunda PCB (240) e que tem um primeiro CI (251) fornecido na mesma.
  4. 4. Sensor de posição giratória, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a referida segunda PCB (240) tem um segundo CI (261) fornecido na mesma.
  5. 5. Sensor de posição giratória, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que a referida primeira PCB (230) tem o referido primeiro CI (250) fornecido numa primeira face da referida primeira PCB (230) e o referido segundo CI (260) é fornecido numa segunda face oposta da referida primeira PCB (250).
  6. 6. Sensor de posição giratória, de acordo com a reivindicação
    Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 43/51
    2 / 3
    3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a referida segunda PCB tem o referido primeiro CI (251) fornecido numa primeira face da referida segunda PCB (240) e em que o referido segundo CI (261) é fornecido numa segunda face oposta da referida segunda PCB (240).
  7. 7. Sensor de posição giratória, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido CI ou CIs (250, 251, 260, 261) fornece uma saída ou saídas.
  8. 8. Sensor de posição giratória, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das referidas saídas é uma saída redundante.
  9. 9. Sensor de posição giratória, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido CI ou CIs (250, 251, 260, 261) compreendem sensores de direção de campo magnético.
  10. 10. Sensor de posição giratória, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido CI ou CIs (250, 251, 260, 261) compreende uma saída de comutação.
  11. 11. Unidade de controle piloto para uma aeronave, caracterizada pelo fato de que compreende o sensor de posição giratória, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
  12. 12. Método para fabricar um sensor de posição giratória de tensão CC (200), caracterizado pelo fato de que compreende:
    fornecer um ímã (220) num eixo de rotação (210) para criar um conjunto de ímã e eixo giratório (290), sendo que o referido conjunto de ímã e eixo (290) é configurado para ser giratório em torno de um eixo geométrico de rotação X para criar um campo magnético;
    fornecer uma primeira placa de circuito impresso (PCB) (230) num primeiro lado do referido ímã (220) e no referido eixo geométrico de rotação X;
    Petição 870190029055, de 27/03/2019, pág. 44/51
    3 / 3 fornecer um primeiro CI (250) na referida primeira PCB (230), sendo que a referida primeira PCB (250) é configurada para detectar a direção do referido campo magnético à medida que o referido ímã (220) gira em torno do referido eixo geométrico X.
  13. 13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fornecer um segundo CI (260) na referida primeira PCB (230).
  14. 14. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fornecer uma segunda PCB (240) e fornecer um primeiro CI (251) na mesma.
  15. 15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fornecer um segundo CI (261) na referida segunda PCB (240).
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3091262A1 (fr) * 2018-12-28 2020-07-03 Safran Electronics & Defense Dispositif d’application d’effort pour un manche de pilotage d’un aéronef
US11675027B2 (en) * 2019-12-27 2023-06-13 Woodward, Inc. Multi-channel magnetic sensor device
CN114216389B (zh) * 2022-02-08 2022-04-22 北京航空航天大学 一种lvdt位移传感器的测试与分析装置
ES2963364A1 (es) * 2022-08-26 2024-03-26 Piher Sensors & Controls S A Sensor de posición lineal o angular

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10360042A1 (de) * 2003-12-18 2005-07-21 Valeo Motoren Und Aktuatoren Gmbh Verfahren und Meßsystem zur Bestimmung einer absoluten Winkellage
US8089459B2 (en) * 2005-06-06 2012-01-03 Measurement Systems, Inc. Manual control device including a magnetoresistive sensor element
US7382120B2 (en) * 2006-04-26 2008-06-03 Honeywell International Inc. Rotary position sensor with rectangular magnet and hall sensors placed in association with the surface of the magnet
DE102010004830B4 (de) * 2010-01-15 2017-10-05 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Anordnung zur Bestimmung der Winkellage eines drehbar gelagerten Teils
FR2987439B1 (fr) 2012-02-28 2014-11-21 Vishay S A Dispositif capteur de position rotatif et appareil comprenant un tel dispositif
US9797702B2 (en) * 2013-12-06 2017-10-24 Rosemount Aerospace Inc. Control surface skew detection systems
US10328972B2 (en) * 2016-04-06 2019-06-25 Denso Corporation Rotation detecting apparatus and electric power steering apparatus using the same

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