RU177150U1 - SPEED SENSOR - Google Patents
SPEED SENSOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU177150U1 RU177150U1 RU2017137824U RU2017137824U RU177150U1 RU 177150 U1 RU177150 U1 RU 177150U1 RU 2017137824 U RU2017137824 U RU 2017137824U RU 2017137824 U RU2017137824 U RU 2017137824U RU 177150 U1 RU177150 U1 RU 177150U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- sensor
- speed sensor
- speed
- hall sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/4802—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage by using electronic circuits in general
- G01P3/4805—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage by using electronic circuits in general by using circuits for the electrical integration of the generated pulses
Abstract
Полезная модель относится к устройствам, формирующим электрический сигнал с частотой, пропорциональной скорости вращения зубчатого колеса на валу, и может быть использована в различных областях промышленности для определения скорости вращения валов. Датчик скорости содержит корпус, магниточувствительный узел с магнитной системой, микросхемой датчика Холла, при этом магнитная система представлена аксиально намагниченным постоянным магнитом цилиндрической формы совместно с концентратором магнитного поля из магнитопроводящей стали, расположенным со стороны рабочего полюса магнита и выполненным с возможностью частичного выхода магнитного потока, интегральным активным датчиком Холла с функцией самокалибровки, установленным непосредственно на поверхности концентратора с упором в верхнюю пластмассовую крышку держателя. Технический результат – повышение чувствительности, улучшение термо- и виброустойчивости датчика скорости. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to devices forming an electrical signal with a frequency proportional to the speed of rotation of the gear on the shaft, and can be used in various industries to determine the speed of rotation of the shafts. The speed sensor comprises a housing, a magnetosensitive assembly with a magnetic system, a Hall sensor microcircuit, while the magnetic system is represented by an axially magnetized permanent magnet of cylindrical shape together with a magnetic field concentrator made of magnetically conductive steel located on the side of the working pole of the magnet and configured to partially exit the magnetic flux, an integrated active Hall sensor with a self-calibration function installed directly on the surface of the concentrator with an emphasis upper plastic lid. The technical result is an increase in sensitivity, improved thermal and vibration resistance of the speed sensor. 2 s.p. f-ly, 1 ill.
Description
Техническое решение относится к устройствам, формирующим электрический сигнал с частотой, пропорциональной скорости вращения зубчатого колеса на валу, и может быть использовано в различных областях промышленности, для определения скорости вращения валов, например, в автомобильной промышленности для определения скорости движения автотранспортного средства.The technical solution relates to devices that generate an electrical signal with a frequency proportional to the speed of rotation of the gear on the shaft, and can be used in various industries to determine the speed of rotation of the shafts, for example, in the automotive industry to determine the speed of a vehicle.
Известен датчик для регистрации ферромагнитного объекта (RU, 2244309, G01P 3/48, публ. 10.01.2005), содержащий немагнитный корпус, магнито-чувствительный узел, состоящий из кольцевого постоянного магнита и ферромагнитного сердечника с резьбой и головкой.A known sensor for registering a ferromagnetic object (RU, 2244309, G01P 3/48, publ. 10.01.2005), comprising a non-magnetic body, magnetically sensitive node, consisting of an annular permanent magnet and a ferromagnetic core with a thread and a head.
Недостатком данной конструкции магнитной системы датчика является то, что ферромагнитный сердечник требует индивидуальной колибровки нулевой точки, отличающийся для каждого датчика.The disadvantage of this design of the sensor’s magnetic system is that the ferromagnetic core requires an individual zero calibration, which is different for each sensor.
За прототип принят известный датчик для регистрации ферромагнитного объекта (RU 2284527, G01P 3/48, публ. 27.09.2006), в котором имеется магниточувствительная микросхема и постоянный магнит (ПМ) в виде втулки, в нулевой точке которого и помещается микросхема. Для работы датчика микросхему необходимо поместить четко в нулевую зону ПМ, где индукция магнитного поля не превышает порог чувствительности микросхемы.The prototype is a well-known sensor for registering a ferromagnetic object (RU 2284527, G01P 3/48, publ. 09/27/2006), in which there is a magnetically sensitive microcircuit and a permanent magnet (PM) in the form of a sleeve, at the zero point of which the microcircuit is placed. For the sensor to work, the microcircuit must be placed clearly in the zero zone of the PM, where the magnetic field induction does not exceed the microcircuit sensitivity threshold.
Датчик бесконтактный работает в паре с ферромагнитным колесом и предназначен для преобразования вращения ферромагнитного колеса в электрические импульсы, частота которых пропорциональна скорости движения автомобиля.The proximity sensor works in conjunction with a ferromagnetic wheel and is designed to convert the rotation of the ferromagnetic wheel into electrical impulses, the frequency of which is proportional to the speed of the car.
Недостатками данного прибора являются:The disadvantages of this device are:
- необходимость индивидуальной колибровки положения датчика Холла в магнитной системе;- the need for individual calibration of the position of the Hall sensor in the magnetic system;
- отсутствие защиты от отклонений параметров колибровки вследствие температурных и вибрационных воздействий;- lack of protection against deviations of the calibration parameters due to temperature and vibration influences;
- применение датчика Холла с жесткими ограничениями по уровню гистерезиса магнитной индукции.- the use of a Hall sensor with severe restrictions on the level of hysteresis of magnetic induction.
Техническим результатом полезной модели является повышение чувствительности датчика, улучшение термо- и виброустойчивости датчика скорости.The technical result of the utility model is to increase the sensitivity of the sensor, improving the thermal and vibration resistance of the speed sensor.
Для достижения заявляемого технического результата решаются следующие задачи:To achieve the claimed technical result, the following tasks are solved:
- изменение магнитной системы датчика с целью увеличения воздушного зазора между датчиком и ферромагнитным колесом;- changing the magnetic system of the sensor in order to increase the air gap between the sensor and the ferromagnetic wheel;
- упрощение конструкции датчика;- simplification of the design of the sensor;
- реализация функции автоподстройки параметров датчика.- implementation of the auto-tuning function of the sensor parameters.
Поставленные задачи решаются тем, что изменяется конструкция магнитной системы магниточувствительного узла:The tasks are solved in that the design of the magnetic system of the magnetically sensitive assembly changes:
вместо магнита-втулки применяется аксиально намагниченный магнит цилиндрического типа совместно с концентратором из магнитопроводящей стали. Концентратор расположен со стороны рабочего полюса магнита и имеет специальную конструкцию с частичным выходом магнитного потока. Микросхема располагается непосредственно на поверхности концентратора. Положение компонентов магнитной системы обеспечивается конструкцией держателя, исключающей возможности их смещения..instead of a sleeve magnet, an axially magnetized magnet of a cylindrical type is used together with a concentrator of magnetically conductive steel. The hub is located on the side of the working pole of the magnet and has a special design with a partial output of magnetic flux. The chip is located directly on the surface of the hub. The position of the components of the magnetic system is ensured by the design of the holder, eliminating the possibility of their displacement ..
Конструкция датчика упрощается за счет исключения металлической крышки, требующей завальцовки. Используемая пластмассовая крышка выполняет роль держателя и ограничителя сдвига магнитной системы и печатной платы.The design of the sensor is simplified by eliminating the metal cover requiring rolling. The used plastic cover acts as a holder and a limiter for the shift of the magnetic system and the printed circuit board.
Применение предлагаемой конструкции с магнитным концентратором и микросхемой обеспечивает датчику повышенную устойчивость к механическим вибрациям, ударам, внешним электромагнитным помехам.The application of the proposed design with a magnetic hub and microcircuit provides the sensor with increased resistance to mechanical vibrations, shocks, external electromagnetic interference.
В качестве источника магнитной энергии возможно использование высококоэрцитивных магнитов типа гексаферритов, неодим-железо-бор, самарий-кобальт, а также магнитопластов на их основе.As a source of magnetic energy, it is possible to use highly coercive magnets such as hexaferrites, neodymium-iron-boron, samarium-cobalt, as well as magnetoplastics based on them.
Чувствительность датчика скорости повышается за счет использования интегрального активного датчика Холла, который имеет функцию самокалибровки при включении и в процессе работы. Функция самокалибровки датчика позволяет нивелировать:The sensitivity of the speed sensor is increased through the use of an integrated active Hall sensor, which has a self-calibration function when turned on and during operation. The self-calibration function of the sensor allows you to level:
- разброс параметров магнитной системы датчиков (от датчика к датчику);- scatter of the parameters of the magnetic system of sensors (from sensor to sensor);
- - температурный дрейф параметров магнитной системы;- - temperature drift of the parameters of the magnetic system;
- колебания рабочей точки датчика вследствие вибрационных и ударных воздействий;- fluctuations in the operating point of the sensor due to vibration and shock;
- изменения параметров магнитной системы в процессе эксплуатации;- changes in the parameters of the magnetic system during operation;
- изменение параметров датчика в составе автотранспортного средства из-за воздействия магнитопроводящих материалов (магнитной стружки, деталей окружения и др.).- change in the parameters of the sensor in the composition of the vehicle due to the action of magnetically conductive materials (magnetic chips, environmental details, etc.).
Активный датчик Холла подключается к печатной плате, которая может содержать следующие функциональные блоки:The active Hall sensor is connected to a printed circuit board, which may contain the following function blocks:
- схемы дублирования/инвертирования/сигнала от активного датчика Холла;- duplication / inversion / signal schemes from the active Hall sensor;
- гальванические развязки;- galvanic isolation;
- схемы защиты от электромагнитных воздействий в бортовой электросети автотранспортного средства;- protection schemes against electromagnetic influences in the vehicle electrical system;
- частотный фильтр.- frequency filter.
Полезная модель поясняется следующими иллюстрациями. Фиг. 1 - конструктивная схема датчика скорости.The utility model is illustrated by the following illustrations. FIG. 1 is a structural diagram of a speed sensor.
Датчик скорости автомобиля используется для регистрации вращения зубчатого ферромагнитного колеса (1), закрепленного на валу и содержит металлический корпус (2), магниточувствительный узел, состоящий из постоянного цилиндрического магнита (8), концентратора магнитного поля (9) и активного датчика Холла (5), соединенного с печатной платой (7), которая выполняет функцию согласования сигналов с электроникой автомобиля, и связанной с помощью соединителей (11) с выводными контактами (4), жестко зафиксированными в разъеме (3). При этом, элементы магниточувствительного узла фиксируются в корпусе (2) с помощью держателя (6), и, совместно с печатной платой (7), заливаются синтетическим материалом (10), Держатель (6) выполняет функцию крышки и как разъем (3) завальцовывается в корпусе для обеспечения герметичности.The vehicle’s speed sensor is used to register the rotation of a ferromagnetic gear wheel (1) mounted on a shaft and contains a metal housing (2), a magnetically sensitive assembly consisting of a permanent cylindrical magnet (8), a magnetic field concentrator (9), and an active Hall sensor (5) connected to a printed circuit board (7), which performs the function of matching signals with the electronics of the car, and connected via connectors (11) to the output contacts (4), rigidly fixed in the connector (3). At the same time, the elements of the magnetically sensitive assembly are fixed in the housing (2) with the holder (6), and, together with the printed circuit board (7), are filled with synthetic material (10), the holder (6) acts as a cover and, as a connector (3), is rolled in the housing for tightness.
Датчик работает следующим образом:The sensor works as follows:
Датчик устанавливается перпендикулярно рабочей поверхности регистрируемого ферромагнитного колеса, имеющего конструкцию «зуб-впадина». При изменении магнитного поля, вызванного приближением или удалением ферромагнитного колеса, происходит срабатывание активного датчика Холла. Когда «зуб» ферромагнитного колеса расположен в зоне чувствительности датчика, индукция магнитного поля в точке позиционирования активного датчика Холла превышает значение ВОР и микросхема Холла находится в состоянии «включено». Когда в зоне чувствительности датчика оказывается «впадина» ферромагнитного колеса, величина магнитной индукции Bt в точке позиционирования микросхемы Холла становится ниже ВОР и микросхема Холла переходит в состояние «выключено».The sensor is mounted perpendicular to the working surface of the registered ferromagnetic wheel having a tooth-cavity design. When the magnetic field changes due to the approach or removal of the ferromagnetic wheel, the active Hall sensor is triggered. When the “tooth” of the ferromagnetic wheel is located in the sensor sensitivity zone, the magnetic field induction at the positioning point of the active Hall sensor exceeds the value of OR and the Hall microcircuit is in the “on” state. When the “cavity” of the ferromagnetic wheel is in the sensor sensitivity zone, the magnetic induction value Bt at the positioning point of the Hall microcircuit becomes lower than OR and the microcircuit goes into the “off” state.
Таким образом, реализация заявляемой полезной модели решает все поставленные авторами задачи.Thus, the implementation of the claimed utility model solves all the problems posed by the authors.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017137824U RU177150U1 (en) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | SPEED SENSOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017137824U RU177150U1 (en) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | SPEED SENSOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU177150U1 true RU177150U1 (en) | 2018-02-12 |
Family
ID=61227183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017137824U RU177150U1 (en) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | SPEED SENSOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU177150U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4745363A (en) * | 1986-07-16 | 1988-05-17 | North American Philips Corporation | Non-oriented direct coupled gear tooth sensor using a Hall cell |
RU2010229C1 (en) * | 1992-03-26 | 1994-03-30 | Юрий Геннадьевич Лабазов | Pickup of rotational speed |
RU2284527C1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-09-27 | Открытое Акционерное Общество "Завод "Автоприбор" | Detector for registration of ferromagnetic object |
RU66548U1 (en) * | 2007-05-08 | 2007-09-10 | Открытое Акционерное Общество "Завод "Автоприбор" | DEVICE FOR MONITORING SPEED SENSOR SETUP |
WO2009157991A1 (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | Magic Technologies, Inc. | Highly sensitive amr bridge for gear tooth sensor |
-
2017
- 2017-10-30 RU RU2017137824U patent/RU177150U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4745363A (en) * | 1986-07-16 | 1988-05-17 | North American Philips Corporation | Non-oriented direct coupled gear tooth sensor using a Hall cell |
RU2010229C1 (en) * | 1992-03-26 | 1994-03-30 | Юрий Геннадьевич Лабазов | Pickup of rotational speed |
RU2284527C1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-09-27 | Открытое Акционерное Общество "Завод "Автоприбор" | Detector for registration of ferromagnetic object |
RU66548U1 (en) * | 2007-05-08 | 2007-09-10 | Открытое Акционерное Общество "Завод "Автоприбор" | DEVICE FOR MONITORING SPEED SENSOR SETUP |
WO2009157991A1 (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | Magic Technologies, Inc. | Highly sensitive amr bridge for gear tooth sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4066962A (en) | Metal detecting device with magnetically influenced Hall effect sensor | |
US9933448B1 (en) | Stray-field robust, twist-insensitive magnetic speed sensors | |
US7576533B2 (en) | Inductive angular-position sensor | |
US4626781A (en) | Device for detecting the speed of rotation and/or an angle of rotation of a shaft | |
US5814985A (en) | Incremental sensor of speed and/or position for detecting low and null speeds | |
US6130535A (en) | Measuring device for determination of rotary angle between stator and rotor | |
US20070120556A1 (en) | Magnetic position sensor for a mobile object with limited linear travel | |
JPH0684892B2 (en) | Magnetic field oscillator with permanent magnet and hall generator | |
CN109507619B (en) | Magnetic sensor apparatus and method | |
US20160033305A1 (en) | Magnetic linear or rotary encoder | |
CN107152937A (en) | Axle integrated angle sensor device | |
US6160322A (en) | Pulse signal generation method and apparatus | |
US6703830B2 (en) | Tunable magnetic device for use in a proximity sensor | |
RU177150U1 (en) | SPEED SENSOR | |
CN106643820A (en) | Inner cone angle magnetic liquid inertia sensor for rectangular permanent magnet | |
US11802886B2 (en) | Zero-gauss-magnet for differential, twist-insensitive magnetic speed sensors | |
CN100387928C (en) | Pulse generator integrated with rotor angle sensor | |
EP0903856A2 (en) | Pulse signal generation method and apparatus | |
JP3427489B2 (en) | Position detection device | |
RU2561303C1 (en) | Linear microaccelerometer | |
RU2244309C2 (en) | Ferromagnetic object detector | |
KR100189296B1 (en) | Magnetic sensor for detecting revolutions using magnetic focusing structure | |
CN213748604U (en) | Measuring meter | |
CN212931639U (en) | Magnetic fluid dynamic line vibration sensor with runway-type structure | |
JPH0514829U (en) | Magnetic detection device |