(ángulo de rotación). Magnitud que expresa la posición angular o el desplazamiento giratorio de un elemento respecto de una referencia establecida. En las figuras se representa generalmente mediante φ y constituye la variable que los sensores Hall de posición deben determinar. Cuando un imán permanente gira solidariamente con un eje, cambia la orientación del campo magnético respecto de los elementos Hall. Esta variación genera señales eléctricas dependientes del seno y del coseno del ángulo. Mediante el procesamiento conjunto de ambas señales puede calcularse el ángulo dentro de un rango de hasta 360°. Esta técnica permite evitar contactos deslizantes y ofrece una medición continua. El ángulo de rotación constituye una variable esencial para el control electrónico de pedales, dirección, actuadores, válvulas y numerosos mecanismos electromecánicos del automóvil.

Una válvula angular es un tipo de válvula utilizada para controlar el flujo de fluidos en sistemas mecánicos o hidráulicos. Su diseño incorpora un ángulo, generalmente de 90 grados, entre la entrada y la salida, lo que permite dirigir el flujo de forma más eficiente en espacios reducidos o sistemas con configuraciones complejas.

1. Diseño en ángulo:

   • La disposición angular facilita el acceso a la válvula para operaciones de mantenimiento o ajustes en espacios confinados.
   • Reduce la cantidad de codos o conexiones adicionales necesarias en el sistema.

2. Aplicaciones:

   • Se utiliza comúnmente en sistemas de refrigeración, aire acondicionado y tuberías de agua para controlar el flujo y reducir las pérdidas de presión.
   • En sistemas industriales, puede actuar como una válvula de cierre o regulación.

3. Materiales y construcción:

   • Fabricadas en materiales resistentes como bronce, acero inoxidable o plástico, dependiendo del fluido que manejan y las condiciones del sistema.
   • Incorporan sellos que garantizan un cierre hermético, evitando fugas.

4. Ventajas:

   • Menor pérdida de presión comparada con válvulas en línea recta en sistemas con giros necesarios.
   • Facilita la instalación y el diseño de tuberías compactas.

Este tipo de válvula es esencial para aplicaciones que requieren precisión en el control de flujo, durabilidad y adaptabilidad en sistemas con espacio limitado.

Velocidad Angular y Tangencial.

(medición de posición angular). Proceso mediante el cual se determina la orientación de un eje, rotor, engranaje, pedal u otro componente giratorio respecto de una referencia. En los sistemas Hall mostrados, esta medición se realiza detectando las variaciones del campo magnético producido por un imán unido al elemento móvil. Dependiendo de la configuración, pueden obtenerse rangos inferiores a 90°, próximos a 180° o correspondientes a una revolución completa de 360°. Las señales proporcionadas por los elementos Hall se acondicionan y procesan para obtener una representación eléctrica del ángulo. La ausencia de contacto mecánico entre el imán y el sensor reduce el desgaste y permite una elevada cantidad de ciclos de funcionamiento. La medición angular es fundamental en sistemas de dirección, aceleradores electrónicos, actuadores y controles de posición.

Sensor Hall ASR2 de posición angular, imán móvil (ASR2 Hall angular-position sensor, movable magnet)

• Figura . Curva característica lineal para ángulos superiores a 180° (Linear characteristic curve for angles over 180°)
• a) Principio de funcionamiento (Principle of operation)
• b) Curva característica (Characteristic curve)
• 1. Circuito integrado Hall situado en el punto medio de la trayectoria circular (Hall IC positioned in the mid-point of the circular path)
• 2. Circuito integrado Hall situado fuera del punto medio, para linealización (Hall IC located outside the mid-point, linearization)
• 3. Imán (Magnet)
• B. Densidad de flujo magnético (Flux density B)
• φ. Ángulo de rotación (Angle of rotation)

(sensor de posición angular). Sensor que determina el ángulo ocupado por un eje, palanca, volante, mariposa u otro elemento giratorio respecto de una referencia. En aplicaciones automotrices permite medir, entre otras variables, el ángulo del volante, la posición de la válvula de mariposa y la posición de mecanismos de bombas de inyección. La medición puede ser absoluta, proporcionando directamente la posición dentro de un determinado intervalo angular, o incremental, obteniéndose mediante el conteo de sucesivos incrementos de desplazamiento. Los sistemas incrementales pueden requerir una marca de referencia para establecer correctamente la posición inicial. Los sensores angulares pueden utilizar principios potenciométricos, inductivos, magnéticos u otros métodos sin contacto, dependiendo de los requisitos de precisión, robustez, costo, intervalo de medida y condiciones ambientales.

• 1. Bobina de medición (Measuring coil)
• 2. Anillo de cortocircuito de medición (Measuring short-circuiting ring)
• 3. Núcleo magnético blando (Soft-magnetic core)
• 4. Eje del collar de control (Control-collar shaft)
• 5. Bobina de referencia (Reference coil)
• 6. Anillo de cortocircuito de referencia (Reference short-circuiting ring)
• φ. Ángulo medido (Measured angle)
• φ_max. Rango de ajuste angular para el eje del collar de control (Adjustment-angle range for the control-collar shaft)

(sensor de posición angular para múltiples revoluciones). Dispositivo destinado a determinar la posición angular absoluta de un eje cuando su movimiento supera una vuelta completa de 360°. Puede utilizar dos sensores angulares asociados a ruedas dentadas con diferente número de dientes, por ejemplo m y m+1. Esta diferencia provoca un desplazamiento de fase entre las posiciones angulares de ambas ruedas. La diferencia entre esos ángulos constituye una medida inequívoca de la posición absoluta del eje dentro de varias revoluciones. Al mismo tiempo, cada sensor proporciona una medición angular de alta resolución dentro de una revolución. Este principio resulta especialmente apropiado para sistemas de dirección de vehículos, donde es necesario conocer tanto la posición angular instantánea como el número de vueltas realizadas por la columna o el eje de dirección.

Fig.: Disposición para medición angular superior a 360° (Arrangement for angular measurement in excess of 360°)

• 1. Eje de dirección (Steering axle)
• 2. Corona dentada (Ring gear)
• 3. Rueda dentada con m dientes (Gear wheel with m teeth)
• 4. Rueda dentada con m + 1 dientes (Gear wheel with m + 1 teeth)
• 5. Imanes (Magnets)
• 6. Elementos sensores AMR (AMR sensor elements)
• φ. Ángulo de rotación de la columna de dirección (Angle of rotation of the steering column)
• ψ, θ. Ángulos de rotación de las ruedas dentadas pequeñas (Angle of rotation of the small gear wheels)