Sensor de ángulo de dirección: ¿qué es y por qué es necesario?
Muchos conductores han oído hablar del sensor del ángulo del volante o del sensor de posición del volante. Sin embargo, pocas personas son conscientes de la importancia que tiene este elemento de control. ¿Sabía que el funcionamiento de toda la dirección asistida eléctrica depende del estado del sensor?
Información técnica sobre el sensor
El sensor del ángulo del volante es un elemento de la dirección asistida eléctrica que determina la posición del volante en un rango de 720 grados en cada dirección. El sensor se instala con mayor frecuencia en la columna eléctrica debajo del volante y, con menos frecuencia, en el eje distribuidor.
Lo que mide este sensor:
- Ángulo de giro del volante
- Dirección del giro
- Velocidad del giro
El sensor está conectado al controlador de la dirección asistida, que, basándose en los datos recibidos, regula el funcionamiento del motor de la dirección asistida. Un sensor funcional garantiza el correcto funcionamiento de la dirección asistida.
Además de la asistencia de la dirección asistida, el sensor de ángulo de giro puede estar vinculado a módulos como:
- Control de crucero adaptativo
- Asistente de mantenimiento de carril
- Iluminación adaptativa
- Sistema de dirección activa
- Suspensión activa
- Tipos de sensores
Tipos de sensores
Hay tres tipos de sensores de ángulo de giro, que se diferencian en sus principios de funcionamiento y construcción:
- Potenciómetro
- Óptico
- Magnetorresistivo
Sensor potenciométrico: Los sensores potenciométricos pertenecen al grupo de sensores de contacto. El conjunto consta de dos potenciómetros montados en la columna de dirección. Para garantizar una medición adecuada de los ángulos relativos y absolutos del volante, uno de los potenciómetros está desplazado 90 grados con respecto al otro.
¿Cómo funciona este sensor? Es muy sencillo: cuanto mayor es el ángulo de giro del volante, mayor es la resistencia del potenciómetro. La resistencia aumenta proporcionalmente al ángulo de rotación.
La principal ventaja de los sensores potenciométricos es su construcción sencilla, mientras que su principal desventaja es su baja fiabilidad. En los coches modernos, este tipo de sensor es muy poco frecuente.
Sensor óptico: El sensor óptico es una versión más avanzada del dispositivo táctil. El conjunto consta de un disco codificador, LED, fotorresistencias y un bloque que determina las vueltas completas.
El disco codificador está fijado al eje de la columna de dirección y consta de anillos segmentados interiores y exteriores. El anillo interior tiene varios orificios espaciados uniformemente, mientras que el anillo exterior tiene orificios espaciados de forma irregular. La estructura del anillo segmentado interior permite determinar el ángulo de giro del volante, y el sensor determina la dirección del giro utilizando el anillo exterior.
Los LED se colocan entre los anillos y los fotorresistencias se instalan fuera de los anillos. El número de fuentes de luz y fotorresistencias depende del modelo de sensor.
¿Cómo funciona el sensor óptico?
- Cuando el conductor gira el volante, la luz de los LED incide sobre los fotorresistencias, generando voltaje en el circuito eléctrico.
- La unidad de control electrónico lee los pulsos de voltaje y calcula el ángulo y la dirección de giro del volante.
Los sensores ópticos son más comunes que los potenciómetros.
Sensor magnetorresistivo: La mayoría de los sistemas modernos de dirección asistida eléctrica utilizan sensores magnetorresistivos. El sensor magnetorresistivo mide el ángulo de giro del volante, la dirección y detecta la velocidad angular con la que se gira el volante. Por lo tanto, la unidad de control determina y ajusta con mayor precisión la velocidad del motor eléctrico.
Construcción del sensor magnetorresistivo:
- Carcasa
- Magnetorresistencias
- Imanes móviles
Los elementos centrales del sensor son magnetorresistencias gigantes (GMR) o sus homólogas, las magnetorresistencias anisotrópicas (AMR). Los imanes móviles giran a través de un engranaje, y cada rueda motriz sucesiva tiene un diente más que la anterior.
¿Cómo funciona el sensor magnetorresistivo? Para cada posición del volante, hay una posición determinada de los imanes móviles. Los magnetorresistores determinan las posiciones de los imanes y, basándose en los datos obtenidos, la unidad de control calcula el ángulo de giro del volante, la dirección y la velocidad angular.
Los sensores magnetorresistivos son los más modernos y fiables de todos los tipos descritos.
Causas y signos de fallo del sensor
El sensor de ángulo de giro es un conjunto electromecánico. Por lo tanto, sus puntos débiles son los elementos metálicos y el cableado. Por ejemplo, si se rompe la cubierta protectora del eje distribuidor, este comenzará a oxidarse. Si este problema no se resuelve a tiempo, la corrosión llegará gradualmente al sensor. Además, si el sensor está instalado en la cremallera de dirección y entra en contacto con humedad y suciedad, los elementos del circuito eléctrico pueden fallar y el sensor dejará de funcionar o detectará incorrectamente el ángulo de giro, la dirección y la velocidad de giro del volante.
El sensor de ángulo del volante es un mecanismo preciso y delicado. Sus lecturas se rechazan si se desplaza el cero físico, se viola la geometría de la suspensión o se desconecta la batería. Signos de fallo del sensor de posición del volante:
- Luces de advertencia amarillas (fallo) o rojas (apagado completo de la dirección asistida) en el salpicadero.
- El volante es difícil de girar, hay sacudidas y vibraciones de lado a lado.
- Las ruedas responden con retraso a los giros del volante y el coche se desvía hacia un lado.
Si se produce un problema con el sensor, solo hay una opción: acudir a un taller especializado para reparar el sistema de dirección. Solo un técnico experimentado con el equipo y las herramientas adecuadas encontrará la causa del fallo y lo solucionará sin consecuencias graves para todo el sistema de dirección.
