Đạt được độ chính xác và ổn định cao trong Mã từ tính kép là một yêu cầu quan trọng cho hiệu suất hiệu quả của chúng trong các hệ thống cảm biến và điều khiển nâng cao. Các vòng từ này, được biết đến để tích hợp mã hóa kép (điển hình là mã hóa hướng tâm và trục hoặc kép), là các thành phần thiết yếu ở vị trí có độ phân giải cao và phát hiện tốc độ, thường được sử dụng trong robot, tự động hóa công nghiệp, thiết bị điện tử ô tô và thiết bị y tế. Tuy nhiên, nhận ra cả độ chính xác cao và độ ổn định dài hạn trong các vòng từ mã kép đưa ra một số thách thức về kỹ thuật và sản xuất phải được giải quyết cẩn thận để đáp ứng những kỳ vọng đòi hỏi của các ứng dụng hiện đại.

Một trong những thách thức chính nằm ở độ chính xác của mã hóa cực từ trên bề mặt vòng. Bản chất của vòng từ tính mã kép là khả năng cung cấp hai bộ tín hiệu từ tính độc lập, đòi hỏi phải đặt chính xác và định hình các cực từ. Bất kỳ độ lệch nào về chiều rộng cực, khoảng cách không đều hoặc sai lệch giữa hai rãnh được mã hóa có thể gây ra lỗi trong các lần đọc cảm biến, dẫn đến vị trí không chính xác hoặc phát hiện tốc độ. Điều này đòi hỏi công nghệ mã hóa từ tính tiên tiến và dụng cụ cực kỳ chính xác trong quá trình sản xuất, làm tăng đáng kể độ phức tạp và chi phí sản xuất.

Một thách thức quan trọng khác là tính nhất quán vật chất và kiểm soát tài sản từ tính. Các vòng từ tính kép thường được làm từ các vật liệu composite từ tính tiên tiến hoặc ferrite liên kết, được thiết kế để giữ các từ trường mạnh mẽ và ổn định theo thời gian. Tuy nhiên, việc duy trì từ hóa đồng đều trên khắp vòng, đặc biệt là khi xử lý hai bộ mã, là khó khăn. Sự thay đổi về mật độ vật liệu, phân bố hạt từ tính hoặc chất lượng tác nhân liên kết có thể gây ra sự dao động cục bộ trong cường độ từ trường, ảnh hưởng đến độ tin cậy và độ lặp lại của đầu ra cảm biến. Các ứng dụng hiệu suất cao đòi hỏi hiệu suất từ ​​tính nhất quán, vì vậy lựa chọn nguyên liệu thô và kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất là rất quan trọng để giảm thiểu sự thay đổi.

Tính ổn định nhiệt là một mối quan tâm chính khác đối với các vòng từ tính mã kép, đặc biệt đối với những người được sử dụng trong môi trường ô tô hoặc công nghiệp nơi nhiệt độ có thể thay đổi mạnh mẽ. Vật liệu từ tính nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ, có thể làm thay đổi cường độ và vị trí của các cực từ. Sự mở rộng nhiệt của chất nền vòng cũng có thể thay đổi vị trí của mã hóa từ tính so với cảm biến, dẫn đến lỗi trong phát hiện. Thiết kế các vòng từ tính mã kép với các vật liệu có hệ số nhiệt độ thấp và đảm bảo rằng quá trình từ hóa bù cho các hiệu ứng nhiệt dự kiến, rất cần thiết để duy trì hoạt động ổn định trên phạm vi nhiệt độ rộng.

Hơn nữa, độ ổn định cơ học và dung sai kích thước ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của các vòng từ tính mã kép. Vì các vòng này thường được tích hợp vào các trục quay hoặc bộ mã hóa chính xác, thậm chí các biến dạng nhẹ, độ lệch tâm hoặc sai lệch trong quá trình lắp ráp có thể làm biến dạng từ trường được phát hiện bởi các cảm biến. Thách thức này không chỉ đòi hỏi sản xuất chính xác mà còn xem xét cẩn thận về cách chiếc nhẫn sẽ được gắn và sử dụng trong ứng dụng cuối cùng của nó. Kỹ thuật cho sự mạnh mẽ cơ học mà không hy sinh hiệu suất từ ​​tính là một sự cân bằng tinh tế đòi hỏi chuyên môn chuyên môn.

Một thách thức tinh tế nhưng đáng kể là sự can thiệp giữa các mã kép. Do các vòng từ tính mã kép có hai bộ tín hiệu từ tính riêng biệt, nên việc duy trì sự cô lập đủ giữa các mã này là rất quan trọng để tránh nói chuyện chéo có thể gây nhầm lẫn cho hệ thống cảm biến. Điều này đặc biệt khó khăn khi cả hai mã được đóng gói dày đặc trong các yếu tố hình thức nhỏ gọn. Tối ưu hóa thiết kế từ tính để tạo ra các dấu hiệu tín hiệu rõ ràng, mạnh mẽ và riêng biệt - mà không cần phải can thiệp vào cái kia - đòi hỏi các phương pháp mô phỏng từ tính và thiết kế từ tính tinh vi.

Ngoài ra, khả năng tương thích cảm biến và tích hợp hệ thống thêm một lớp phức tạp khác. Các vòng từ tính mã kép được thiết kế để hoạt động song song với các cảm biến từ tính có khả năng đọc và diễn giải cả hai mã cùng một lúc. Độ chính xác của hệ thống không chỉ phụ thuộc vào vòng mà còn vào độ chính xác và độ nhạy của các cảm biến. Đảm bảo rằng mã hóa Ring Ring nằm trong giới hạn phát hiện của các cảm biến có sẵn và các tín hiệu vẫn mạnh và không có tiếng ồn trong điều kiện hoạt động, là một phần thiết yếu của quá trình thiết kế và xác nhận.

Cuối cùng, xem xét chi phí không thể bị bỏ qua. Mặc dù đạt được độ chính xác và ổn định cực cao là khả thi về mặt kỹ thuật, nhưng làm như vậy với một chi phí sản xuất hợp lý vẫn là một thách thức. Mã hóa mức độ chính xác cao, vật liệu cao cấp và dung sai chặt chẽ có thể thúc đẩy chi phí sản xuất, gây khó khăn cho việc đáp ứng các mục tiêu chi phí cần thiết cho các sản phẩm thị trường đại chúng như linh kiện ô tô hoặc thiết bị điện tử tiêu dùng. Do đó, việc tìm kiếm sự cân bằng giữa hiệu suất và hiệu quả chi phí là một vấn đề quan trọng mà các nhà sản xuất của các vòng từ tính kép.