Genauigkeit von Magnetfeldsensoren in Elektrofahrzeugen

Ich werde versuchen, diese Frage im Zusammenhang mit elektrischen Luftfahrzeugen, also insbesondere Multikoptern, zu beantworten. Quadrocopter behalten ihre Position und Ausrichtung im Weltraum als Ergebnis einer streng kontrollierten Rückkopplungsschleife bei, die Messungen von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen (eine Mindestanforderung) und manchmal sogar Barometer, Kameras, Ultraschall- und LIDAR-Sensoren integriert.

Im einfachsten Fall ist die Inertial Measurement Unit (IMU) in der Lage, einigermaßen genaue Messungen zu erzeugen, was sichergestellt wird, indem sie in der Mitte des Fahrzeugs, fern von elektromagnetischen Störungen der Motoren und auf einem speziellen Kreiselschaum montiert wird. um zu verhindern, dass Vibrationen des Rahmens zu Geräuschen beitragen. Nach einem anfänglichen Kalibrierungsschritt auf einer ebenen Fläche ist der Quadcopter normalerweise in der Lage, eine ziemlich gute Schätzung seiner Winkelausrichtung und absoluten Beschleunigung beizubehalten. Die Sensoren können auch abgeschirmt sein, oder Interferenzen können durch eine Vielzahl von Techniken reduziert werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die folgenden:

Bei integrierten Schaltungen sind wichtige Mittel zur Reduzierung von EMI: die Verwendung von Bypass- oder Entkopplungskondensatoren an jedem aktiven Gerät (verbunden über die Stromversorgung, so nah wie möglich am Gerät), Anstiegszeitsteuerung von Hochgeschwindigkeitssignalen unter Verwendung von Reihenwiderständen, und IC-Stromversorgungs-Pin-Filterung. Die Abschirmung ist normalerweise der letzte Ausweg, nachdem andere Techniken versagt haben, da zusätzliche Kosten für die Abschirmung von Komponenten wie leitfähigen Dichtungen anfallen.

Die obigen Konzepte können jedoch leicht auf einen Quadcopter angewendet werden, dessen Versorgungsspannung in der Größenordnung von etwa 10 Volt liegt, mit Strömen von bis zu 200 Ampere. Elektrofahrzeuge in voller Größe werden jedoch Spannungen von mehreren hundert Volt und Ströme in einer ähnlichen Größenordnung haben.

Ein Artikel hier diskutiert, warum dies immer noch ein Forschungsgebiet ist. Dieser Artikel stammt aus dem Jahr 2011, und die Szene kann heute völlig anders sein.