Датчик положения

Датчик положения может быть использован в блоках сигнализации положения исполнительных механизмов, содержит в своем составе плиты, для размещения между ними блоков шестерен с валами, приемное устройство, взаимодействующее с соответствующими магнитными элементами, расположенными на валах, а каждый блок шестерен содержит размещенные на валу многозубое и однозубое колеса. Обеспечивается упрощение конструкции датчика. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к электротехнике, и может быть использована в блоках сигнализации положения в электрических исполнительных механизмах для бесконтактного детектирования абсолютного углового положения или количества оборотов выходного органа.

Известен датчик положения входящий в состав блока сигнализации положения (Номенклатурный каталог продукции, Изд. май 2007 г. ОАО «3ЭиМ», «Блоки сигнализации положения токовые БСПТ»), выполненный в виде дифференциального трансформатора. Недостатком данного датчика является низкая точность измерения положения выходного вала, обусловленная применением механических передач для преобразования положения выходного вала в перемещение сердечника дифференциального трансформатора.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели, взятым за прототип является датчик положения (патент JP 9218055(A), опубл. 19.08.1997 г.), содержащий входной вал, зубчатый механизм, размещенный между плитами, магнитный датчик состоящий из магнитных элементов и приемного устройства.

Недостатком прототипа является сложность конструкции и вследствие этого повышенная стоимость, обусловленная выполнением сложной намагниченности магнитных элементов (в виде многочисленных секторов магнитного элемента соответствующих определенному положению выходного органа) и необходимостью специального оборудования для намагничивания.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в упрощении конструкции датчика положения.

Технический результат достигается тем, что в датчике положения содержащем плиты, между которыми размещен зубчатый механизм с валами, один из которых является входным, магнитный датчик, состоящий из магнитных элементов и приемного устройства, зубчатый механизм выполнен в виде n блоков шестерен, каждый из которых содержит, по крайней мере, последовательно размещенные на валу многозубое и однозубое колеса, причем магнитные элементы расположены на каждом валу, где n=1, 2, 3. Магнитный элемент выполнен в виде дипольного цилиндрического постоянного магнита. Многозубое колесо блока шестерен выполнено в виде шестнадцатизубого колеса.

Сущность полезной модели поясняется примером конструктивного выполнения датчика положения, где на фиг.1 представлен общий вид датчика положения, на фиг.2 -вид сверху без верхней плиты и приемного устройства.

Многооборотный датчик положения состоит из соединенных стойками плиты-основания 1 и верхней плиты 2 для размещения между ними зубчатого механизма, магнитного датчика. Зубчатый механизм выполнен в виде, по крайней мере, четырех блоков шестерен 3, 4, 5, 6 с валами 7, 8, 9, 10 один из которых является входным валом 7 датчика. Магнитный датчик содержит магнитные элементы 11, 12, 13, 14 и приемное устройство 15 в виде платы с микросхемами. Магнитные элементы 11, 12, 13, 14 размещены на каждом из валов 7, 8, 9, 10 с возможностью взаимодействия при вращении с соответствующей микросхемой в приемном устройстве 15. Магнитные элементы 11, 12, 13, 14 выполнены в виде дипольно намагниченных цилиндрических постоянных магнитов. Каждый блок шестерен, например блок шестерен 3, содержит размещенные последовательно и жестко закрепленные на валу многозубое 16 и однозубое 17 колеса, расположенные с возможностью взаимодействия с двумя сопряженными с каждым из них колесами других блоков шестерен. Многозубое колесо 16 блока шестерен выполнено в виде шестнадцатизубого колеса.

Датчик положения работает следующим образом. Многооборотный датчик положения связан с выходным валом исполнительного механизма посредством механической передачи, передающей его движение входному валу 7 датчика. Однозубое колесо 17, находящееся на входном валу 7 датчика положения, за один свой оборот проворачивает два зуба сопряженного шестнадцатизубого колеса 18 и однозубое колесо 19, жестко закрепленное с ним, которое в свою очередь также за один свой оборот проворачивает два зуба следующего сопряженного шестнадцатизубого колеса 20, которое в свою очередь аналогичным образом повторяет вышеописанную механику. Каждая из микросхем в приемном устройстве 15, работающая на основе эффекта Холла, измеряет угол поворота магнитных линий магнитных элементов 11, 12, 13, 14 магнитного датчика, связанных с выходным валом исполнительного механизма.

Таким образом, конструкция заявляемого датчика положения характеризуется простотой и технологичностью благодаря выполнению магнитных элементов в виде дипольно намагниченных цилиндрических постоянных магнитов и зубчатого механизма в виде блоков шестерен с парами сопряженных колес.

Заявляемый датчик положения может быть неоднократно воспроизведен на современном оборудовании и планируется применить в блоках сигнализации положения, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «промышленная применимость» для полезной модели.

1. Датчик положения, содержащий плиты, между которыми размещен зубчатый механизм с валами, один из которых является входным, магнитный датчик, состоящий из магнитных элементов и приемного устройства, отличающийся тем, что зубчатый механизм выполнен в виде n блоков шестерен, каждый из которых содержит, по крайней мере, последовательно размещенные на валу многозубое и однозубое колеса, причем магнитные элементы расположены на каждом валу, где n=2, 3, 4 .

2. Датчик положения по п.1, отличающийся тем, что магнитный элемент выполнен в виде дипольного цилиндрического постоянного магнита.

3. Датчик положения по п.1, отличающийся тем, что многозубое колесо блока шестерен выполнено, по крайней мере, в виде шестнадцатизубого колеса.