Claims (5)
1. Программируемый бесконтактный датчик углового положения с линейным диапазоном в пределах 360°, в котором магнитный ротор с магнитом осуществляет вращение магнита в детектируемом угловом диапазоне относительно неподвижного статора - интегральной схемы (ИС) датчика магнитного поля на эффекте Холла, отличающийся тем, что легкая ось намагниченности и основание диаметрально намагниченного цилиндрического роторного магнита при его вращении параллельны лицевой поверхности ИС статора, представляющей собой программируемую в памяти EEPROM по двум или нескольким точкам калибровки ИС двухосевого магнитного углового энкодера с аналоговым выходом или ШИМ-интерфейсом, формируемым по результатам оцифровки и цифровой обработки на интегрированных ступенях АЦП-ЦОС с использованием функции арктангенса сигналов интегрированного крестообразного массива планарных элементов Холла, чувствительных к градиенту компонентов рабочего магнитного поля, перпендикулярных лицевой поверхности вышеуказанной ИС, снабженной интегрированным магнитоконцентрирующим (ИМК) диском (дисками), посредством которого при вращении дипольного магнита выполняется преобразование параллельных компонентов поля в перпендикулярные лицевой поверхности вышеуказанной ИС, запаиваемой способом поверхностного монтажа на печатной плате с компонентами схемы трехпроводного аналогового или двухпроводного ШИМ-датчика, ротор датчика, выполненный из материала, не проводящего магнитное поле, включает образующий рабочее магнитное поле магнит, в процессе сборки по результатам выравнивания жестко установленный (запрессованный и вклеенный) в роторном узле, механически связанном с вращающимся валом детектируемого объекта (цели) и имеющем возможность поворота в корпусе устройства на детектируемый в пределах полного механического углового диапазона устройства угол φ, механически определенный ориентирующей лыской или ориентирующим пазом в установочной втулке ротора и ограниченный на крайних механических положениях упорами в основании корпуса и выступами установочной втулки ротора, для механической изоляции статора от движущихся механических частей и механического ограничения осевых перемещений роторного узла вводится внутренняя крышка - ограничитель осевых биений роторного узла, жестко фиксируемая в корпусе поверх роторного узла (винтами), для обеспечения основного вращения ротора (по часовой стрелке) и возвратного движения (против часовой стрелки) в пределах измеряемого угла и для повышения надежности вводится цилиндрическая или коническая возвратная пружина кручения, вышеуказанный датчик магнитного поля - двухосевой угловой энкодер Холла допускает выбор формата и программирование после сборки всего устройства основных параметров его аналоговой или ШИМ выходной характеристики - ограничивающих уровней выходного напряжения и точек калибровки, направления вращения, смещения и усиления (чувствительности) и других параметров, разъем корпуса устройства содержит только функциональные выводы, используемые в дальнейшем процессе эксплуатации после программирования датчика, причем в процессе программирования устройства используются только функциональные выводы ИС.1. A programmable non-contact angular position sensor with a linear range of 360 °, in which a magnetic rotor with a magnet rotates the magnet in a detectable angular range relative to the fixed stator - an integrated circuit (IC) of the Hall effect magnetic field sensor, characterized in that the light axis of magnetization and the base of a diametrically magnetized cylindrical rotor magnet during its rotation are parallel to the front surface of the stator IC, which is a programmable EEPROM memory for to a boom or to several calibration points of the IS of a biaxial magnetic angular encoder with an analog output or a PWM interface, formed according to the results of digitization and digital processing on the integrated steps of the ADC-DSP using the arctangent function of the signals of the integrated cross-shaped array of planar Hall elements, sensitive to the gradient of the components of the working magnetic field perpendicular to the front surface of the above IP, equipped with an integrated magnetoconcentrating (IMC) disk (s), through which, when the dipole magnet is rotated, parallel field components are converted to perpendicular to the front surface of the above IC, sealed by surface mounting on a printed circuit board with circuit components of a three-wire analog or two-wire PWM sensor, the sensor rotor made of a material that does not conduct a magnetic field includes a generatrix working magnetic field is a magnet, during assembly according to the alignment results, it is rigidly installed (pressed and glued) in the rotor assembly mechanically connected with the rotating shaft of the detected object (target) and having the ability to rotate in the device body to the angle φ detected within the full mechanical angular range of the device, mechanically determined by the alignment flat or the alignment groove in the rotor mounting sleeve and limited at the extreme mechanical positions by the stops at the base the housing and the protrusions of the mounting sleeve of the rotor, for mechanical isolation of the stator from moving mechanical parts and mechanical axial constraints An internal cover is introduced to move the rotor assembly — a limiter of the axial beats of the rotor assembly, which is rigidly fixed in the housing over the rotor assembly (by screws) to ensure the main rotation of the rotor (clockwise) and return movement (counterclockwise) within the measured angle and to increase reliability a cylindrical or conical torsion return spring is introduced, the above magnetic field sensor - a biaxial angular Hall encoder allows the choice of format and programming after assembly of the entire device of the main parameters of its analog or PWM output characteristic - limiting levels of the output voltage and calibration points, direction of rotation, bias and gain (sensitivity) and other parameters, the device housing connector contains only functional conclusions used in the further operation after programming the sensor, and in the process device programming uses only the functional outputs of the IC.
2. Программируемый бесконтактный датчик углового положения с линейным диапазоном в пределах 360° по п.1, в котором основание роторного диаметрально намагниченного цилиндрического постоянного магнита представляет собой круг или кольцо.2. A programmable proximity sensor of angular position with a linear range within 360 ° according to claim 1, in which the base of the rotor diametrically magnetized cylindrical permanent magnet is a circle or ring.
3. Программируемый бесконтактный датчик углового положения с линейным диапазоном в пределах 360° по п.1, в котором для выравнивания магнит жестко устанавливается (запрессовывается и/или вклеивается) во втулке с пазами под отвертку, жестко устанавливаемой (вклеиваемой) в роторном узле по результатам выравнивания магнита.3. A programmable proximity sensor of angular position with a linear range within 360 ° according to claim 1, in which for alignment the magnet is rigidly installed (pressed and / or glued) in the sleeve with grooves for a screwdriver, rigidly installed (glued) in the rotor assembly according to the results alignment magnet.
4. Программируемый бесконтактный датчик углового положения с линейным диапазоном в пределах 360° по п.1, в котором ИС статора представляет собой двухосевой угловой энкодер Холла с поддержкой двух- или многоточечной калибровки, допускающий выбор выходного формата, программирование основных и вспомогательных параметров индивидуальных участков выходной передаточной характеристики при многоточечной калибровке.4. A programmable non-contact angular position sensor with a linear range of 360 ° according to claim 1, in which the stator IC is a two-axis angular Hall encoder with support for two- or multi-point calibration, allowing the choice of the output format, programming of the main and auxiliary parameters of individual sections of the output transfer characteristic for multi-point calibration.
5. Программируемый бесконтактный датчик углового положения с линейным диапазоном в пределах 360° по п.1, в котором для защиты вышеуказанного датчика Холла от обратного напряжения, перенапряжения, короткого замыкания выхода, импульсных помех по цепи питания и выхода, если эта защита не предусмотрена в интегральной схеме вышеуказанного интегрального датчика Холла, схема устройства, расположенная на плате датчика, содержит необходимые схемы защиты (стабилитрон, выпрямитель, конденсаторы фильтров и др.).5. A programmable proximity sensor of angular position with a linear range within 360 ° according to claim 1, in which to protect the above Hall sensor from reverse voltage, overvoltage, output short circuit, impulse noise on the power supply and output, if this protection is not provided in the integrated circuit of the above integrated Hall sensor, the device circuit located on the sensor board contains the necessary protection circuits (zener diode, rectifier, filter capacitors, etc.).