RU38951U1

RU38951U1 - SPEED SENSOR

Info

Publication number: RU38951U1
Application number: RU2004104802/20U
Authority: RU
Inventors: М.А. Гимадиев; А.А. Гимадиев; В.Н. Илюхин
Original assignee: Гимадиев Марат Асгатович
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2004-07-10

Abstract

Применение: в измерительной технике, в частности, в устройствах для измерения и контроля скорости, применяемых в системах автоматического управления и регулирования.Сущность изобретения: датчик содержит магнит цилиндрической формы 1, жестко установленный на контролируемом валу 2, чувствительный к изменениям магнитного поля элемент 3, например элемент Холла, расположенный у торцевой поверхности магнита. Application: in measuring equipment, in particular, in devices for measuring and controlling speed used in automatic control and regulation systems. Summary of the invention: the sensor contains a cylindrical magnet 1, rigidly mounted on a controlled shaft 2, an element 3 sensitive to changes in the magnetic field, for example, a Hall element located at the end surface of a magnet.

Description

Полезная модель относится к области систем измерения и контроля скорости в различных отраслях промышленности.The utility model relates to the field of speed measurement and control systems in various industries.

Известен датчик частоты вращения [Патент РФ 2136003, МПК: G 01 Р 3/487, публ. 27.08.99], 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 полярностиA known speed sensor [RF Patent 2136003, IPC: G 01 P 3/487, publ. 08.28.99], 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 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 sensing element, a multi-pole magnet with different azimuthal magnetization widths of pole surfaces of different polarity is used

Недостатками известного датчика являются:The disadvantages of the known sensor are:

использование кольцевого многополюсного магнита с различной азимутальной шириной полюсных поверхностей, что приводит к увеличению габаритных размеров магнита, усложнению технологии его изготовления;the use of an annular multipolar magnet with a different azimuthal width of the pole surfaces, which leads to an increase in the overall dimensions of the magnet, complicating the technology of its manufacture;

применение концентратора, что усложняет конструкцию датчика.the use of a hub, which complicates the design of the sensor.

Наиболее близкой к заявляемому устройству по совокупности существенных признаков является выбранный авторами в качестве прототипа датчик скорости вращения [Патент РФ 2190856, МПК: G 01 Р 3/487, публ. 10.10.2002], содержащий кольцевой многополюсный магнит, расположенный на приводном валу, компаратор магнитной индукции с Closest to the claimed device by the set of essential features is the rotation speed sensor selected by the authors as a prototype [RF Patent 2190856, IPC: G 01 P 3/487, publ. 10.10.2002], containing an annular multipolar magnet located on the drive shaft, a magnetic induction comparator with

чувствительным к изменениям магнитного поля элементом, расположенным у внешней цилиндрической поверхности многополюсного магнита, и постоянный магнит, расположенный в области чувствительного элемента.sensitive to changes in the magnetic field by an element located at the outer cylindrical surface of the multipolar magnet, and a permanent magnet located in the region of the sensitive element.

использование кольцевого многополюсного магнита, что приводит к увеличению габаритных размеров магнита, усложнению технологии его изготовления, из-за разной степени намагниченности по окружности северных и южных полюсов магнита возможна неравномерность срабатывания чувствительного элемента, что может снизить точность датчика;the use of an annular multipolar magnet, which leads to an increase in the overall dimensions of the magnet, a complication of its manufacturing technology, due to the varying degrees of magnetization around the circumference of the north and south poles of the magnet, nonuniformity of the response of the sensitive element is possible, which can reduce the accuracy of the sensor;

использование второго постоянного магнита, расположенного в области чувствительного элемента, усложняет конструкцию датчика и приводит к увеличению его стоимости.the use of a second permanent magnet located in the region of the sensing element complicates the design of the sensor and leads to an increase in its cost.

В основу полезной модели поставлена задача упрощения конструкции, повышение технологичности и снижение габаритов датчика.The utility model is based on the task of simplifying the design, improving manufacturability and reducing the size of the sensor.

Поставленная задача решается за счет того, что в датчике, содержащем магнит, жестко связанный с контролируемым вращающимся валом, чувствительный элемент, регистрирующий изменение магнитного поля, например, элемент Холла, закрепляется на расстоянии от магнита, обеспечивающем надежное срабатывание датчика.The problem is solved due to the fact that in a sensor containing a magnet rigidly connected to a controlled rotating shaft, a sensing element detecting a change in the magnetic field, for example, a Hall element, is fixed at a distance from the magnet, which ensures reliable operation of the sensor.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежами на фиг.1 - общий вид, на фиг.2 - вид по А.The essence of the alleged invention is illustrated by drawings in figure 1 - General view, figure 2 - view of A.

Датчик частоты вращения состоит из магнита цилиндрической формы 1, который установлен жестко на контролируемый вал 2, на расстоянии от магнита, обеспечивающем надежное срабатывание датчика, расположен чувствительный к изменениям магнитного поля элемент 3, например, элемент Холла.The rotation speed sensor consists of a cylindrical magnet 1, which is mounted rigidly on the monitored shaft 2, an element 3 sensitive to changes in the magnetic field, for example, a Hall element, is located at a distance from the magnet, which ensures reliable operation of the sensor.

Датчик частоты вращения работает следующим образом. Для измерения частоты вращения вала 2 на него устанавливают магнит 1. На расстоянии от магнита 1, обеспечивающем надежное срабатывание датчика, закрепляют чувствительный элемент 3, например, элемента Холла. При вращении вала 2 на чувствительный элемент 3 попеременно воздействуют северный и южный полюса магнита 1 генерируя в чувствительном элементе импульсы напряжения, частота генерации которых пропорциональна частоте вращения вала. Импульсы с выхода чувствительного элемента 3 фиксируются с помощью регистрирующего устройства (на чертеже не показано).The speed sensor operates as follows. To measure the rotational speed of the shaft 2, a magnet 1 is mounted on it. At a distance from the magnet 1, which ensures reliable operation of the sensor, a sensitive element 3, for example, a Hall element, is fixed. When the shaft 2 rotates, the north and south poles of magnet 1 alternately act on the sensor 3, generating voltage pulses in the sensor, the frequency of generation of which is proportional to the shaft speed. The pulses from the output of the sensing element 3 are fixed using a recording device (not shown in the drawing).

Сопоставление с прототипом показывает, что заявляемый датчик отличается более высокой технологичностью, меньшей геометрией и простой конструкцией из-за замены кольцевого многополюсного магнита на цилиндрический магнит с двумя диаметрально намагниченными разнополярными зонами.Comparison with the prototype shows that the inventive sensor is characterized by higher manufacturability, less geometry and simple construction due to the replacement of the ring multipole magnet with a cylindrical magnet with two diametrically magnetized bipolar zones.

Claims

A speed sensor containing a magnet rigidly connected to a controlled rotating shaft, a sensing element detecting a change in the magnetic field, characterized in that the magnet is made in the form of a cylinder of magnetically hard material and has two diametrically magnetized bipolar zones, and a sensitive element detecting a change in the magnetic field , fixed at a distance from the magnet, ensuring reliable operation of the sensor.