Claims (10)
1. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала, использующий магнитную систему на основе малого дипольного диаметрально намагниченного магнита, совершающего угловое движение с двумя степенями свободы в рабочей плоскости, параллельной лицевой поверхности программируемого двухосевого энкодера Холла с интегрированными магнитоконцентрирующими (ИМК) дисками, выполняющими физическое преобразование магнитного поля в рабочей плоскости в перпендикулярное, к которому истинно чувствителен датчик Холла с ИМК, отличающийся тем, что используются другие типы датчиков, высокочувствительные только к компонентам магнитного поля в рабочей (XY) плоскости и полностью или сравнительно малочувствительные к вертикальной составляющей (Z) магнитного поля, а интегральный компонент истинно двухосевого датчика может быть смонтирован с любой стороны платы, также центральный конструктивный компонент или элемент детали корпуса - вставка - жестко соединена с корпусом и обеспечивает точное позиционирование в корпусе статора друг относительно друга дипольного магнитного ротора и интегрального компонента двухосевого магниточувствительного датчика с оптимальным рабочим расстоянием между ними, кроме того в датчике угла поворота вала используется дипольный магнит, намагниченный параллельно той плоскости, в которой ротор совершает рабочее угловое движение с двумя степенями свободы, также имеется интегральный истинно двухосевой магниточувствительный датчик (энкодер) с синусно-косинусными первичными выходными сигналами включен в схему обработки сигнала, и избыточный интегральный датчик, объединяющий в одном интегральном корпусе два магниточувствительных элемента.1. A non-contact true two-axis shaft angle sensor using a magnetic system based on a small dipole diametrically magnetized magnet that performs angular motion with two degrees of freedom in the working plane parallel to the front surface of the programmable two-axis Hall encoder with integrated magnetically concentrating (IMC) disks that perform physical conversion magnetic field in the working plane perpendicular to which the Hall sensor with IMC is truly sensitive, characterized in that other types of sensors are used, which are highly sensitive only to the components of the magnetic field in the working (XY) plane and are completely or relatively insensitive to the vertical component (Z) of the magnetic field, and the integral component of the true two-axis sensor can be mounted on either side of the board, also the central structural component or an element of the housing part — the insert — is rigidly connected to the housing and ensures accurate positioning of the dipole magnetic rotor relative to each other in the stator housing and an integral component of a biaxial magnetosensitive sensor with an optimal working distance between them, in addition, a dipole magnet magnetized in parallel with the plane in which the rotor makes a working angular movement with two degrees of freedom is used in the shaft angle sensor, there is also an integrated true biaxial magnetosensitive sensor (encoder) with sine-cosine primary output signals is included in the signal processing circuit, and a redundant integrated sensor, combining in one egralnom housing two magnetosensitive element.
2. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала по п.1, отличающийся тем, что такими компонентами являются все магниторезистивные датчики на основе так называемых XMR эффектов - АМР, ГМР, ТМР, КМР (колоссальные магниторезистивные), ЭМР (экстраординарные магниторезистивные) и датчики Холла с вертикальными (не планарными) элементами, чувствительные только к компонентам магнитного поля в плоскости XY.2. The non-contact true two-axis shaft angle sensor according to claim 1, characterized in that such components are all magnetoresistive sensors based on the so-called XMR effects - AMR, GMR, TMP, CMR (colossal magnetoresistive), EMR (extraordinary magnetoresistive) and sensors Hall with vertical (non-planar) elements, sensitive only to the components of the magnetic field in the XY plane.
3. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала по п.1, отличающийся тем, что другие типы датчиков являются датчиками чувствительными именно к компонентам магнитного поля в XY плоскости. АМР, ГМР, ТМР и другие МР, причем датчики, используемые в данном устройстве, чувствительны к направлению, но не величине магнитного поля в XY плоскости3. The non-contact true biaxial shaft angle sensor according to claim 1, characterized in that the other types of sensors are sensors sensitive specifically to magnetic field components in the XY plane. AMR, GMR, TMP and other MR, and the sensors used in this device are sensitive to the direction, but not the magnitude of the magnetic field in the XY plane
4. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала по п.1, отличающийся тем, что два интегральных компонента истинно двухосевого датчика могут быть смонтированы одновременно с обеих сторон платы с обеспечением рабочего расстояния между каждой микросхемой и магнитом в магнитной системе, что позволяет снимать два синусно-косинусных или угловых сигнала одновременно либо один из них в случае выхода одного из датчиков из строя (избыточная система).4. The non-contact true biaxial shaft angle sensor according to claim 1, characterized in that the two integral components of the true biaxial sensor can be mounted simultaneously on both sides of the board, providing a working distance between each microcircuit and the magnet in the magnetic system, which allows you to remove two sinus -cosine or angular signal at the same time or one of them in case of failure of one of the sensors (redundant system).
5. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала по п.1, отличающийся тем, что во вставке выполнено центральное круглое отверстие, одновременно обеспечивающее ограничение нежелательных перемещений ротора по вертикали и горизонтали, а также оптимальное размещение в нем микросхемы или магнита.5. The non-contact true biaxial shaft rotation angle sensor according to claim 1, characterized in that the insert has a central circular hole that simultaneously limits unwanted rotor movements vertically and horizontally, as well as the optimal placement of a microcircuit or magnet in it.
6. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала по п.1, отличающийся тем, что дипольный магнит имеет любую из следующих форм: сплошной цилиндр, диск, цилиндр или диск с центральным сквозным отверстием или несквозным (пазом) со стороны, примыкающей к магниточувствительному датчику при его установке в магнитодержатель, кольцеобразный магнит (с широким сквозным отверстием), магнит в форме прямоугольного параллелепипеда или куба.6. The non-contact true biaxial shaft angle sensor according to claim 1, characterized in that the dipole magnet has any of the following forms: a solid cylinder, disk, cylinder or disk with a central through hole or through (groove) from the side adjacent to the magnetically sensitive sensor when installed in a magnet holder, an annular magnet (with a wide through hole), a magnet in the form of a rectangular parallelepiped or cube.
7. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала по п.1, отличающийся тем, что схема обработки сигнала, которая формирует выходной сигнал, пропорциональный углу поворота с нулевым или опорным значением, относительно которого вычисляется угол поворота включает также перепрограммируемую память EEPROM для выполнения такого программирования кроме того и схема обработки сигнала может быть интегрирована в интегральный модуль истинно двухосевого магниточувствительного датчика (энкодера) или в интегральный истинно двухосевой магниточувствительный датчик (энкодер), представляющий собой интегральную микросхему датчика.7. The non-contact true biaxial shaft angle sensor according to claim 1, characterized in that the signal processing circuitry which generates an output signal proportional to the rotation angle with a zero or reference value, with respect to which the rotation angle is calculated, also includes an EEPROM reprogrammable memory for such programming in addition, the signal processing circuit can be integrated into the integrated module of a truly two-axis magnetosensitive sensor (encoder) or into an integrated truly two-axis magnet -sen- sitive sensor (encoder), which is an integrated sensor chip.
8. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала по п.1, отличающийся тем, что избыточный интегральный датчик, объединяющий в одном интегральном корпусе два магниточувствительных элемента одного или разных типов, которые вырабатывают по два первичных синусно-косинусных выходных сигнала каждый, для этих первичных сигналов две внешние или интегрированные схемы обработки сигнала формируют двойной выходной сигнал, пропорциональный углу поворота.8. The non-contact true biaxial shaft angle sensor according to claim 1, characterized in that the redundant integrated sensor that combines two magnetically sensitive elements of one or different types in one integrated housing that produce two primary sine-cosine output signals each, for these primary signals, two external or integrated signal processing circuits form a double output signal proportional to the angle of rotation.
9. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала по п.1, отличающийся тем, что одновременно два интегральных датчика одного или разных (в том числе избыточного) типов в корпусе статора устройства могут быть позиционированы с обеих сторон печатной платы и вырабатывать, как минимум, два первичных синусно-косинусных выходных сигнала каждый, для которых две внешние или интегрированные схемы обработки сигнала формируют, как минимум, двойной выходной сигнал, пропорциональный углу поворота.9. The non-contact true two-axis shaft angle sensor according to claim 1, characterized in that at the same time two integral sensors of one or different (including redundant) types in the stator housing of the device can be positioned on both sides of the printed circuit board and produce, at a minimum, two primary sine-cosine output signals each, for which two external or integrated signal processing circuits form at least a double output signal proportional to the angle of rotation.
10. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала по п.1, в котором, как минимум, один интегральный истинно двухосевой магниточувствительный датчик (энкодер) с синусно-косинусными первичными выходными сигналами включен в схему обработки сигнала с микроконтроллером, выполняющим все функции обработки сигнала и допускающим подключение других типов датчиков, представляет собой бесконтактный истинно двухосевой сенсорный узел для измерения угла поворота вала.
10. The non-contact true two-axis shaft angle sensor according to claim 1, in which at least one integral truly two-axis magnetically sensitive sensor (encoder) with sine-cosine primary output signals is included in the signal processing circuit with a microcontroller that performs all signal processing functions and allowing the connection of other types of sensors, it is a non-contact, truly biaxial sensor unit for measuring the angle of rotation of the shaft.