RU15603U1 - Датчик наклона - Google Patents

Abstract

1. Датчик наклона, содержащий корпус, подвешенный в нем маятник, на котором размещены магниты и размещенное в корпусе магниточувствительное устройство, отличающийся тем, что магниты расположены разноименными полюсами навстречу друг другу с зазором на свободном конце маятника, корпус выполнен в виде полого цилиндра с крышкой и основанием, в качестве магниточувствительного устройства используется датчик Холла, а датчик Холла помещен в зазоре между магнитами.2. Датчик наклона по п.1, отличающийся тем, что маятник подвешен на плоской подвеске.3. Датчик наклона по п.1, отличающийся тем, что корпус заполнен демпфирующей жидкостью, например маслом.4. Датчик наклона по п.1, отличающийся тем, что основание имеет полость, в которой размещена плата со схемой обработки сигнала датчика Холла.5. Датчик наклона по п.1, отличающийся тем, что в качестве датчика Холла используется микросхема типа AD22151.

Description

ДАТЧИК НАКЛОНА

Заявляемая полезная модель относится к маятниковым электронным датчикам наклона и предназначена для контроля горизонтальности поверхностей в пределах малых (менее 0,5 град.) углов наклона.

Из уровня техшнси известно устройство для измерения наклонов на движущихся строительных машинах. Устройство содержит инерционный измерительный преобразователь маятникового тина, подвес которого допускает упругое отклонение или повороты. Нри отклонении маятника имеющиеся в устройстве измерительные преобразователи индуктивного, емкостного или резистивного типа вырабатывают сигнал, передаваемый на измерительные блоки 1. Также известно устройство для измерения наклона или отклонения, содержащее маятники, перемещение которых ограничивается V-образными пружинами, на которых смонтированы тензодатчики. Носледние включены в мостовую схему с индикатором, показывающим величину наклона 2. Известно устройство для регистрации и сигнализации о состоянии объевсгов, например, станков, транспортных средств и др., содержащее маятник типа шнурового подвеса имеющего возможность колебания внутри системы электрических контактов. При наклоне контролируемого объекта маятник касается того или иного контакта и вызывает срабатывание соответствующего регистрирующего или сигнального приспособления 3. Описанные устройства не предназначены для контроля малых наклонов.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для индикации дифферента судов, содержащее маятник с закрепленными на нем магнитами. Магниты расположены один над другим вдоль маятника, а на корпусе размещены магнитоуправляемые замыкающие контакты, например, герконы. Контакты размещены таким образом, что при каждом заранее заданном угле отклонения маятника в магнитном поле оказывается какой-либо из герконов 4. Недостатком устройства является то, что даже при высокой точности изготовления оно непригодно для контроля малых - в пределах нескольких десятков угловых минут наклонов.

Задачей заявляемой полезной модели является контроль малых наклонов.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем корпус, подвешенный в нем маятник, на котором размещены магниты и размещенное в корпусе магнито2000114378

IIIHIIflllinilllffllllllH

2 00 D 11 - 3 7 8

чувствительное устройство, магниты расположены разноименными полюсами навстречу друг другу с зазором на свободном конце маятника, корпус выполнен в виде полого цилиндра с крышкой и основанием, в качестве магниточувствительного устройства используется датчик Холла, например микросхема AD22151, а датчик Холла помещен в зазоре между магнитами.

С целью ослабления влияния вибраций на работу устройства маятник может быгь подвешен на плоской подвеске, а корпус может быть заполнен демпфирующей жидкостью например, маслом.

В основании может быть размещена плата со схемой обработки сигнала датчика Холла.

Вариант заявляемого устройства представлен на рисунке. На основании 1 закреплена П-образная стойка 2, к которой на плоской подвеске 3 подвешен маятник 4. На свободном конце маятника размещены магниты 5 с зазором, обеспечивающим свободное размещение в нем магниточувствительной микросхемы 6 типа AD22151, закрепленной на основании 7. К основанию на резьбе присоединен цилиндрический корпус 8, закрытый также на резьбе крышкой 9. В полости 10 основания размещена плата 11 со смонтированной на ней схемой обработки сигнала, вырабатываемого микросхемой. Основание снабжено установочными опорными винтами 12 для установки начального горизонтального положения.

Заявляемое устройство работает следующим образом. Устройство своим основанием с помощью установочных винтов устанавливается горизонтально на контролируемой поверхности. Схема обработки сигнала подключается к регистрирующему прибору, например, аналого-цифровой преобразователь. При изменении наклона контролируемой поверхности магниты смещаются относительно микросхемы, в результате чего последняя вырабатывает сигнал, который обрабатывается схемой и подается на регистрирующий прибор.

Измерение малых наклонов (в пределах до ± 20 минут) оказалось возможным именно благодаря применению датчика Холла. Испытания показали, что принципиально возможно использование различных датчиков, реализующих эффект Холла (типы и параметры см., например, 5, с.48-49. Размещение датчика Холла в поле, образуемом магнитами, расположенными разноименными подносами навстречу друг другу, обеспечивает получение линейно изменяющегося сигнала достаточного уровня даже при малом перемещении маятника 5, с.77-79; 6, с.91-98.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1.Заявка ФРГ Ко 3 333 127, МНК G 01С 9/16, опубл. 24.05.84г.

2.Заявка Великобритании № 1525299, МПК G 01 С 9/06,9/16, опубл. 20.09.78r.

3.Заявка ФРГ № 3 306 179, МПК G 01 С 9/14, 15/10, опубл. 15.09.83г.

4.Заявка ФРГ № 1 623 398, МПК G 01 С 9/12, опубл. 30.01.75г.

5.О.К.Хомерики. Полупроводниковые преобразователи магнитного поля. М.: «Энергоатомиздат, 1986.

6.О.К.Хомерики. Применение гальваномагнитных датчиков в устройствах автоматики и измерений. М.: «Энергия, 1971.

Claims (5)

1. Датчик наклона, содержащий корпус, подвешенный в нем маятник, на котором размещены магниты и размещенное в корпусе магниточувствительное устройство, отличающийся тем, что магниты расположены разноименными полюсами навстречу друг другу с зазором на свободном конце маятника, корпус выполнен в виде полого цилиндра с крышкой и основанием, в качестве магниточувствительного устройства используется датчик Холла, а датчик Холла помещен в зазоре между магнитами.

2. Датчик наклона по п.1, отличающийся тем, что маятник подвешен на плоской подвеске.

3. Датчик наклона по п.1, отличающийся тем, что корпус заполнен демпфирующей жидкостью, например маслом.

4. Датчик наклона по п.1, отличающийся тем, что основание имеет полость, в которой размещена плата со схемой обработки сигнала датчика Холла.

5. Датчик наклона по п.1, отличающийся тем, что в качестве датчика Холла используется микросхема типа AD22151.