RU2190856C1 - Rotational speed transmitter - Google Patents

Rotational speed transmitter Download PDF

Info

Publication number
RU2190856C1
RU2190856C1 RU2001104749A RU2001104749A RU2190856C1 RU 2190856 C1 RU2190856 C1 RU 2190856C1 RU 2001104749 A RU2001104749 A RU 2001104749A RU 2001104749 A RU2001104749 A RU 2001104749A RU 2190856 C1 RU2190856 C1 RU 2190856C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
permanent magnet
magnet
induction
sensitive
magnetic field
Prior art date
Application number
RU2001104749A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Б. Урусов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Завод электроагрегатного машиностроения "СЭПО-ЗЭМ" акционерного общества "Саратовское электроагрегатное производственное объединение"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Завод электроагрегатного машиностроения "СЭПО-ЗЭМ" акционерного общества "Саратовское электроагрегатное производственное объединение" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Завод электроагрегатного машиностроения "СЭПО-ЗЭМ" акционерного общества "Саратовское электроагрегатное производственное объединение"
Priority to RU2001104749A priority Critical patent/RU2190856C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190856C1 publication Critical patent/RU2190856C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

FIELD: various branches of industry, automotive industry, in particular. SUBSTANCE: transmitter includes ring multipole magnet put on drive shaft, comparator of magnetic induction with element sensitive to changes of magnetic field located near external cylindrical surface of multipole magnet and permanent magnet positioned in zone of sensitive element which allows parameters of output signals of transmitter to be controlled by change of value of induction of permanent magnetic displacement field in area of sensitive element by displacement of permanent magnet and/or its rotation around own axis. EFFECT: enhanced operational sensitivity of rotational speed transmitter. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных областях промышленности для определения скорости вращения вала, например в автомобилестроении. The invention relates to the field of measuring equipment and can be used in various industries to determine the speed of rotation of the shaft, for example in the automotive industry.

Известен цифровой датчик скорости вращения, который содержит вращающийся диск с постоянными магнитами, на некотором расстоянии от диска размещены чувствительные импульсные проволочные элементы в неподвижной кассете (1). Known digital speed sensor, which contains a rotating disk with permanent magnets, at a certain distance from the disk placed sensitive pulsed wire elements in a stationary cassette (1).

Конструкция датчика позволяет изменять расстояние между кассетой и вращающимся диском, что дает возможность осуществлять регулировку выходных параметров датчика. The design of the sensor allows you to change the distance between the cartridge and the rotating disk, which makes it possible to adjust the output parameters of the sensor.

Недостатком такого датчика является сложность конструкции, ненадежность из-за наличия множества элементов, изменение чувствительности датчика после смещения кассеты к вращающемуся диску. The disadvantage of this sensor is the design complexity, unreliability due to the presence of many elements, a change in the sensitivity of the sensor after the cartridge is displaced to a rotating disk.

Известен датчик частоты вращения, который содержит кольцевой многополюсный магнит на приводном валу с радиально-намагниченными разнополярными зонами, компаратор магнитной индукции с чувствительным к изменениям магнитного поля элементом, расположенным над внешней цилиндрической поверхностью многополюсного магнита, и концентратор магнитной индукции, выполненный в виде изогнутой пластины, у которого одна часть пластины расположена над чувствительным элементом, а другая охватывает вал. Для смещения магнитного поля в области чувствительного элемента используется многополюсный магнит с различной азимутальной шириной намагничивания полюсных поверхностей разной полярности (2). A known speed sensor, which contains an annular multipolar magnet on the drive shaft with radially magnetized bipolar zones, a magnetic induction comparator with an element sensitive to changes in the magnetic field located above the outer cylindrical surface of the multipolar magnet, and a magnetic induction concentrator made in the form of a curved plate, in which one part of the plate is located above the sensing element, and the other covers the shaft. To shift the magnetic field in the region of the sensitive element, a multi-pole magnet with a different azimuthal magnetization width of the pole surfaces of different polarity is used (2).

Недостатком данного устройства является следующее:
неизменные размеры концентратора не позволяют изменять величину индукции магнитного поля в области чувствительного элемента, при регулировании параметров выходного сигнала;
использование многополюсного магнита с различной азимутальной шириной полюсных поверхностей приводит к увеличению габаритных размеров магнита, либо к применению материалов с более высокими магнитными свойствами, а значит более дорогих, что приводит к увеличению стоимости датчика.The disadvantage of this device is the following:
the constant dimensions of the concentrator do not allow changing the magnitude of the magnetic field induction in the region of the sensitive element when adjusting the parameters of the output signal;
the use of a multi-pole magnet with different azimuthal widths of the pole surfaces leads to an increase in the overall dimensions of the magnet, or to the use of materials with higher magnetic properties, and therefore more expensive, which leads to an increase in the cost of the sensor.

В основу настоящего изобретения, положена задача обеспечить регулировку параметров выходного сигнала, при этом чувствительность датчика не должна изменяться, уменьшить габариты датчика и его стоимость. The basis of the present invention, the task is to provide adjustment of the output signal, while the sensitivity of the sensor should not change, reduce the size of the sensor and its cost.

Указанная задача решается тем, что над чувствительным к изменениям магнитного поля элементом помещен малогабаритный постоянный магнит, ориентированный таким образом, что один полюс его расположен в области чувствительного элемента. This problem is solved by the fact that a small permanent magnet is placed above the element sensitive to changes in the magnetic field, oriented in such a way that one of its poles is located in the region of the sensitive element.

Указанная задача решается тем, что постоянный магнит имеет возможность перемещаться относительно чувствительного элемента, а также вращаться вокруг своей оси симметрии параллельно чувствительному элементу, меняя полярность полюса в области чувствительного элемента. This problem is solved in that the permanent magnet has the ability to move relative to the sensitive element, and also rotate around its axis of symmetry parallel to the sensitive element, changing the polarity of the pole in the region of the sensitive element.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в том, что предложенная конструкция позволяет:
создать с помощью постоянного магнита в области чувствительного элемента поле смещения, а для компенсации технологических разбросов намагниченности полюсов многополюсного магнита и разбросов порогов срабатывания и отпускания компаратора магнитной индукции, увеличивать или уменьшать (регулировать) величину магнитной индукции указанного поля, изменяя расстояние между постоянным магнитом и чувствительным элементом и(или) вращая постоянный магнит вокруг своей оси симметрии, при этом чувствительность датчика остается неизменной ввиду неизменности расстояния от чувствительного элемента до многополюсного магнита;
использовать постоянный магнит небольших размеров с невысокими магнитными свойствами и при этом получать магнитное поле смещения достаточно большой величины в связи с тем, что расстояние между постоянным магнитом и чувствительным элементом мало;
использовать кольцевой многополюсный магнит с одинаковой азимутальной шириной и намагниченностью полюсных поверхностей разной полярности в связи с тем, что смещение индукции магнитного поля в области чувствительного элемента обеспечивает постоянный магнит;
обеспечить в области чувствительного элемента с помощью поля, которое создает постоянный магнит, регулируемое смещение переменного магнитного поля многополюсного магнита;
позволяет проводить регулировку параметров выходного сигнала в широком диапазоне, в том числе для компараторов с различной величиной и разбросом порогов срабатывания и отпускания, полностью скомпенсировать значительные технологические разбросы намагниченности многополюсного магнита за счет регулируемого смещения переменного магнитного поля;
использовать постоянный магнит небольших размеров с невысокими магнитными свойствами и при этом получать поле смещения достаточно большой величины в связи с тем, что расстояние между постоянным магнитом и чувствительным элементом мало;
использовать многополюсный магнит, выполненный в форме кольца, с одинаковой азимутальной шириной и радиальной намагниченностью полюсных поверхностей разной полярности в связи с тем, что смещение индукции магнитного поля в области чувствительного элемента обеспечивает постоянный магнит;
уменьшить габариты многополюсного магнита, использовать при изготовлении более дешевые магнитотвердые материалы, в связи с тем, что величину намагниченности полюсов при наличии поля смешения можно уменьшить;
на фиг. 4 - зависимость рабочей индукции переменного магнитного поля в области чувствительного элемента от угла поворота приводного вала и диаграмма формирования сигнала на выходе компаратора, где
Вр - рабочая индукция переменного магнитного поля;
Всм - индукция регулируемого постоянного магнитного поля смещения, которое создает постоянный магнит;
Вср и Вотп - пороги срабатывания и отпускания компаратора магнитной индукции;
Bmax - максимальная величина индукции магнитного поля, которое создает многополюсный магнит без постоянного магнита;
Bmax см - максимальная величина индукции магнитного поля, которое создает многополюсный магнит с постоянным магнитом.The technical result that can be obtained by carrying out the invention is that the proposed design allows you to:
create a bias field using a permanent magnet in the area of the sensitive element, and to compensate for the technological scatter of the magnetization of the poles of the multi-pole magnet and the scatter of the thresholds of operation and release of the magnetic induction comparator, increase or decrease (adjust) the magnetic induction of the specified field by changing the distance between the permanent magnet and the sensitive element and (or) rotating a permanent magnet around its axis of symmetry, while the sensitivity of the sensor remains unchanged in view of the invariance of the distance from the sensing element to the multipolar magnet;
use a permanent magnet of small size with low magnetic properties and at the same time obtain a bias magnetic field of a sufficiently large magnitude due to the fact that the distance between the permanent magnet and the sensitive element is small;
use an annular multipolar magnet with the same azimuthal width and magnetization of the pole surfaces of different polarity due to the fact that the bias of the magnetic field induction in the region of the sensitive element provides a permanent magnet;
to provide in the area of the sensing element with the help of a field that creates a permanent magnet, an adjustable bias of the alternating magnetic field of a multipolar magnet;
allows you to adjust the parameters of the output signal in a wide range, including for comparators with different sizes and variation of the thresholds of operation and release, fully compensate for significant technological variation in the magnetization of a multi-pole magnet due to the adjustable bias of an alternating magnetic field;
use a permanent magnet of small size with low magnetic properties and at the same time obtain a bias field of a sufficiently large magnitude due to the fact that the distance between the permanent magnet and the sensitive element is small;
use a multipolar magnet made in the form of a ring with the same azimuthal width and radial magnetization of the pole surfaces of different polarity due to the fact that the bias of the magnetic field induction in the region of the sensitive element provides a permanent magnet;
reduce the dimensions of the multipolar magnet, use cheaper magnetically hard materials in the manufacture, due to the fact that the magnitude of the magnetization of the poles in the presence of a mixing field can be reduced;
in FIG. 4 - dependence of the working induction of an alternating magnetic field in the region of the sensing element on the angle of rotation of the drive shaft and the signal generation diagram at the output of the comparator, where
In p - working induction of an alternating magnetic field;
In cm - the induction of an adjustable constant magnetic displacement field, which creates a permanent magnet;
In Wed and In Otp - thresholds of operation and release of the comparator of magnetic induction;
Bmax - the maximum value of the magnetic field induction, which creates a multi-pole magnet without a permanent magnet;
Bmax cm - the maximum magnitude of the magnetic field induction, which creates a multi-pole permanent magnet magnet.

На фиг.1-3 цифрами 5-20 показаны направления возможных перемещений постоянного магнита при регулировании величины магнитной индукции Всм.1-3, the numbers 5-20 show the directions of possible movements of the permanent magnet when adjusting the magnitude of the magnetic induction, see

Датчик скорости вращения содержит магнитную цепь, включающую кольцевой многополюсный магнит 2, расположенный на приводном валу 1, компаратор магнитной индукции с чувствительным Bmax cм - максимальная величина индукции магнитного поля, которое должен создавать многополюсный магнит в случае применения постоянного магнита. The rotation speed sensor contains a magnetic circuit including an annular multipolar magnet 2 located on the drive shaft 1, a magnetic induction comparator with a sensitive Bmax cm - the maximum magnitude of the magnetic field induction that a multi-pole magnet should create in the case of a permanent magnet.

U1 и U0 - сигналы высокого и низкого уровня на выходе датчика.U 1 and U 0 - high and low level signals at the output of the sensor.

На фиг.1-3 цифрами 5-20 показаны направления возможных перемещений постоянного магнита при регулировании параметров выходного сигнала. 1-3, the numbers 5-20 show the directions of possible movements of the permanent magnet when adjusting the parameters of the output signal.

Датчик скорости вращения содержит магнитную цепь, включающую многополюсный магнит 2, расположенный на валу 1, компаратор магнитной индукции с чувствительным элементом 3 и постоянный магнит 4. The rotation speed sensor contains a magnetic circuit including a multi-pole magnet 2 located on the shaft 1, a magnetic induction comparator with a sensing element 3 and a permanent magnet 4.

Магнит 2 выполнен в виде кольца из магнитотвердого материала с одинаковой азимутальной шириной и радиальной намагниченностью полюсных поверхностей разной полярности с внешней цилиндрической поверхностью, у которой расположен чувствительный элемент. Magnet 2 is made in the form of a ring of magnetically hard material with the same azimuthal width and radial magnetization of the pole surfaces of different polarity with an external cylindrical surface, which has a sensitive element.

Постоянный магнит расположен в области чувствительного элемента, над чувствительным элементом или у его боковой поверхности. The permanent magnet is located in the region of the sensing element, above the sensing element or at its side surface.

Постоянный магнит 4, при уменьшении размеров датчика в радиальном направлении, может быть размещен непосредственно у боковой поверхности чувствительного элемента. The permanent magnet 4, while reducing the size of the sensor in the radial direction, can be placed directly on the side surface of the sensing element.

Датчик работает следующим образом. При вращении многополюсного магнита в области чувствительного элемента 3 появляется переменное магнитное поле. При превышении индукцией В~ переменного магнитного поля вокруг своей оси симметрии (направления 5-20 возможных перемещений постоянного магнита при изменении величины Всм показаны на фиг.1-3), при этом рабочее (результирующее) магнитное поле может быть представлено как
Вр=В~+Всм
где Вр - индукция рабочего магнитного поля;
В~ - индукция переменного магнитного поля, которое создает многополюсный магнит;
Всм - индукция магнитного поля смещения, которое создает постоянный магнит.The sensor operates as follows. When the multi-pole magnet rotates, an alternating magnetic field appears in the region of the sensing element 3. When induction B ~ exceeds an alternating magnetic field around its axis of symmetry (directions 5-20 of possible displacements of the permanent magnet with a change in B cm are shown in Figs . 1-3), the working (resulting) magnetic field can be represented as
B p = B ~ + B cm
where In p is the induction of the working magnetic field;
In ~ - the induction of an alternating magnetic field, which creates a multi-pole magnet;
In cm , the induction of the bias magnetic field, which creates a permanent magnet.

Источники информации
1. Патент США 4890059, МПК4: G 01 Р 3/42, НКИ 324-174, публ. 26.12.89.Sources of information
1. US patent 4890059, IPC 4 : G 01 P 3/42, NKI 324-174, publ. 12/26/89.

2. Патент РФ 2136003, МПК6: G 01 Р 3/487, публ. 27.08.99.2. RF patent 2136003, IPC 6 : G 01 P 3/487, publ. 08/27/99.

Claims (4)

1. Датчик скорости вращения, содержащий вращающийся многополюсный магнит, и чувствительный к изменениям магнитного поля элемент компаратора магнитной индукции, отличающийся тем, что в области чувствительного элемента расположен постоянный магнит, имеющий возможность перемещаться относительно чувствительного элемента и/или вращаться вокруг своей оси. 1. A rotational speed sensor comprising a rotating multi-pole magnet and a magnetic induction comparator element sensitive to changes in the magnetic field, characterized in that a permanent magnet is located in the region of the sensor element, which can move relative to the sensor element and / or rotate about its axis. 2. Датчик скорости вращения по п.1, отличающийся тем, что многополюсный магнит выполнен в форме кольца, намагниченного в радиальном направлении, у внешней цилиндрической поверхности которого расположен чувствительный элемент. 2. The rotation speed sensor according to claim 1, characterized in that the multi-pole magnet is made in the form of a ring magnetized in the radial direction, on the outer cylindrical surface of which there is a sensing element. 3. Датчик скорости вращения по п.1, отличающийся тем, что постоянный магнит расположен над чувствительным элементом или у его боковой поверхности. 3. The rotation speed sensor according to claim 1, characterized in that the permanent magnet is located above the sensitive element or at its side surface. 4. Датчик скорости вращения по п.1, отличающийся тем, что постоянный магнит выполнен в виде цилиндра с разнополярными полюсами на его торцевой поверхности, обращенной к чувствительному элементу, при этом ось вращения постоянного магнита смещена относительно геометрического центра чувствительного элемента. 4. The rotation speed sensor according to claim 1, characterized in that the permanent magnet is made in the form of a cylinder with bipolar poles on its end surface facing the sensing element, while the axis of rotation of the permanent magnet is offset relative to the geometric center of the sensing element.
RU2001104749A 2001-02-19 2001-02-19 Rotational speed transmitter RU2190856C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001104749A RU2190856C1 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Rotational speed transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001104749A RU2190856C1 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Rotational speed transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2190856C1 true RU2190856C1 (en) 2002-10-10

Family

ID=20246257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001104749A RU2190856C1 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Rotational speed transmitter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190856C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488122C1 (en) * 2012-02-13 2013-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Contactless sensor of rotor rotation speed and position

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488122C1 (en) * 2012-02-13 2013-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Contactless sensor of rotor rotation speed and position

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2536566Y2 (en) Rotation sensor
JPH01297507A (en) Device for magnetically detecting position and speed
EP1124309A3 (en) Magnetic pole position detector for rotor
JP2010160037A (en) Rotation angle detector
JPH08136558A (en) Rotational speed detector
JPH0495817A (en) Revolution detection apparatus
WO2017206496A1 (en) Magnetic encoder and magnetic conductive code disc thereof, and manufacturing method for magnetic conductive code disc
JPS6275313A (en) Device for generating control signal
DE50002498D1 (en) ARRANGEMENT FOR CONTACT-FREE DETECTION OF ROTATORY SIZES BETWEEN ROTATING PARTS
WO1982001074A1 (en) D.c.generator type non-contact speed sensing device
JP2009168679A (en) Rotation detector
RU2190856C1 (en) Rotational speed transmitter
JP2010160036A (en) Rotation angle detector
JP2000352523A5 (en)
JP2003214895A (en) Angle sensor provided with magnetoelectric sensing element
RU38951U1 (en) SPEED SENSOR
RU178425U1 (en) SPEED SENSOR
JPS6031005A (en) Detector of position of rotary angle
JP2006214862A (en) Position detection device
JPH0552584A (en) Magnetic encoder
RU2136003C1 (en) Transducer of rotational speed
JP2003262537A (en) Rotational angle sensor
JPS5612853A (en) Detector of rotating position and speed for rotor
KR850002320Y1 (en) Non-contacting detector of velocity of dc motor
KR200329099Y1 (en) Motor Unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080220