Датчик измерения скорости

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в различных областях промышленности для определения скорости вращения вала, например, в автомобильной промышленности. Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения чувствительности, надежности и срока службы датчика, а также снижение его стоимости. Датчик измерения скорости состоит из корпуса, закрепленной на нем соединительной детали, многополюсного кольцевого магнита, расположенного на приводном валу датчика через немагнитную втулку, магниточувствительного элемента Холла с зазором относительно магнита, плату радиоэлементов. Поставленная задача решается тем, что над чувствительным к изменениям магнитного поля элементом помещен цилиндрический экран из магнитопроводящего материала, выполняющий роль концентратора магнитного потока с полюсов вращающегося на роторе многополюсного постоянного магнита. Магнит выполнен из материала с высокой магнитной энергией -магнитопласта неодим-железо-бор. Для увеличения срока службы и надежности датчика плата радиоэлементов залита компаундом, а прокладки между корпусом датчика и соединительной деталью, между соединительной деталью и валом выполнены из материала повышенной масло -, бензо -, термостойкости. Таким образом, полезная модель обеспечивает следующие преимущества:

- использование магнитопласта неодим-железо-бор с высокой магнитной энергией позволяет снизить габариты магнита;

- экран из магнитопроводящего материала уменьшает потоки рассеивания, что повышает эффективность магнита и позволяет использовать менее чувствительную и более дешевую микросхему.

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в различных областях промышленности для определения скорости вращения вала, например, в автомобильной промышленности.

Известен датчик частоты вращения, который содержит кольцевой многополюсный магнит на приводном валу с радиально-намагниченными разнополярными зонами, компаратор магнитной индукции с чувствительным к изменениям магнитного поля элементом, расположенным над внешней цилиндрической поверхностью многополюсного магнита, и концентратор магнитной индукции, выполненный в виде изогнутой пластины, одна часть которой расположена над чувствительным элементом, а другая охватывает вал. Для смещения магнитного поля в область чувствительного элемента используется многополюсный магнит с различной азимутальной шириной намагничивающих полюсных поверхностей разной полярности (RU, 2136003, C1, 6 G 01 Р 3/487)

Недостатком такого решения является то, что использование многополюсного магнита с различной азимутальной шириной полюсных поверхностей приводит к увеличению габаритных размеров магнита или к применению материалов с более высокими магнитными свойствами, а, значит, более дорогих, что приводит к увеличению стоимости датчика. Сборка магнита непосредственно с валом ротора приводит к намагничиванию последнего. В результате, возможно снижение срока службы датчика из-за попадания ферромагнитных частиц на вал.

Известен датчик скорости автомобиля, ротор которого выполнен в виде втулки из немагнитного материала с закрепленным на ее наружной поверхности цилиндрическим многополюсным постоянным магнитом, взаимодействующим с формирователем импульсов, включающим магниточувствительный элемент, плату с радиоэлементами и электрически соединенные с ней

контактные клеммы. Для крепления втулки один конец вала выполнен с проточкой в виде сегмента в поперечном сечении, а отверстие втулки с сегментным выступом, ответным сегментной проточке на валу. (RU, 99119454, A, 7 G 01 P 3/44).

Недостатком данного устройства является следующее:

- отсутствие концентратора магнитного потока с полюсов магнита. Из-за этого часть магнитного потока рассеивается. Поэтому, для срабатывания микросхемы необходимо использовать более дорогостоящие магниточувствительные элементы;

- сложность конструкции крепления узла магнит-втулка-вал.

В основу предлагаемой полезной модели положена задача повышения чувствительности, надежности и срока службы датчика, а также снижение его стоимости.

Поставленная задача решается тем, что в датчике измерения скорости, содержащем корпус, закрепленную на нем соединительную деталь, многополюсный кольцевой магнит, расположенный на приводном валу датчика через немагнитную втулку, магниточувствительный элемент Холла с зазором относительно магнита, плату радиоэлементов над чувствительным к изменениям магнитного поля элементом помещен цилиндрический экран из магнитопроводящего материала, выполняющий роль концентратора магнитного потока с полюсов вращающего на роторе многополюсного постоянного магнита. Магнит выполнен из материала с высокой магнитной энергией: магнитопласта неодим-железо-бор. Плата радиоэлементов залита компаундом для увеличения срока службы, а прокладки между корпусом датчика и соединительной деталью и между соединительной деталью и валом выполнены из материала повышенной масло-, бензо-, термостойкости.

Выполненная таким образом конструкция позволяет:

- исключить рассеивание магнитного потока постоянного магнита за счет использования экрана из магнитопроводящего материала;

- использовать магниточувствительный элемент с невысокой чувствительностью за счет выполнения первого условия;

- использовать постоянный магнит небольших размеров с высокой энергией и при этом получать поле большой величины;

- повысить надежность конструкции датчика и его срок службы за счет заливки компаундом платы радиоэлементов; применения прокладок из материала повышенной масло-, бензо-, термостойкости, расположенных между корпусом датчика и соединительной деталью, между соединительной деталью и валом.

Полезная модель поясняется следующими чертежами:

Фиг.1 - представлена конструктивная схема датчика,

Фиг.2 - вид по А фиг 1.

Датчик содержит многополюсный магнит 1, посаженный на вал 2 через немагнитную втулку 3, магниточувствительный элемент 4, магнитопроводящий экран 5, плату радиоэлементов, залитую компаундом 6, прокладки из материала повышенной масло- бензо и термостойкости: между корпусом датчика и соединительной деталью 7, между соединительной деталью и валом 8. Чувствительный элемент 4 расположен над окружной поверхностью магнита.

Датчик работает следующим образом.

При вращении приводного вала 2 возникает пульсирующий знакопеременный магнитный поток в цепи: магнит 1 - чувствительный элемент 4 - магнитопроводящий экран 5 - магнит 1.

При превышении индукции В магнитного поля магнита порога срабатывания Вср микросхемы Холла (состояние «включено») на выходе микросхемы генерируется импульсный сигнал, соответствующий логической 1. При снижении индукции ниже порога отпускания Вотп микросхема Холла переходит в состояние "выключено", соответствующее логическому 0. Частота выходных импульсов пропорциональна частоте вращения приводного вала датчика.

Таким образом, использование кольцевого многополюсного магнита из магнитопласта неодим-железо-бор с высокой магнитной энергией позволяет уменьшить его габариты; экран из магнитопроводящего материала уменьшает потоки рассеивания; что повышает эффективность магнита и позволяет использовать менее чувствительную, а, следовательно, более дешевую микросхему; заливка компаундом платы радиоэлементов и использование прокладок из материала повышенной масло-, бензо- и термостойкости повышает надежность и долговечность работы датчика.

Датчик измерения скорости, содержащий корпус, закрепленную на нем соединительную деталь, многополюсный кольцевой магнит, расположенный на приводном валу датчика через немагнитную втулку, магниточувствительный элемент Холла с зазором относительно магнита, плату радиоэлементов, отличающийся тем, что над магниточувствительным элементом помещен магнитопроводящий цилиндрический экран, между корпусом и соединительной деталью, а также между соединительной деталью и валом расположены прокладки из материала повышенной масло- бензо- и термостойкости, магнит выполнен из магнитопласта неодим-железо-бор, а плата радиоэлементов залита компаундом.