Бесконтактный переключатель

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в системах управления. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения многопозиционности переключения. Бесконтактный переключатель содержит корпус 1, магнитопровод 2, магнит 3, управляющую подвижную рукоятку (УПР) 4, бесконтактные преобразователи 5. Многопозиционность переключения обеспечивается тем, что преобразователи 5 выполнены в виде гальваномагнитных преобразователей Холла и размещены в корпусе 1 по окружности на радиусах, параллельных стыкам полюсов магнита 3, выполненного из четырех полюсов чередующейся полярности, размещенных по окружности, и сопряженного с УПР 4. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

СО103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 G 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPtilTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4348998/24-24 (22) 23.12.87 (46) 07.02.90. Бюл. Р 5 (72) Л.С.Григорьев (53) 621-327 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1282103, кл. G 05 С 9/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

HI 920684, кл. G 05 G 7/02, 1979. (54) БЕСКОНТАКТНЬЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в системах управления ° Цель изобретения — расширение области примене„„ЯО„„1541580 А1

2 ния путем обеспечения многопозиционности переключения. Бесконтактный переключатель содержит корпус 1, магнитопровод 2, магнит 3, управляющую подвижную рукоятку (УПР) 4, бесконтактные преобразователи 5. Многопозиционность переключения обеспечивается тем, что преобразователи 5 выполнены в виде гальваномагнитных преобразователей Холла и размещены в корпусе 1 по окружности на радиусах, параллельных стыкам полюсов магнита 3, выполненного из четырех полюсов чередующейся полярности, pasмещенных по окружности, и сопряженного с УПР 4. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1541580

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в системах управления.

Цель изобретения — расширение об5 ласти применения эа счет обеспечения многопозиционности переключения, а также увеличение амплитуды выходного сигнала, улучшение эргономических характеристик, оптимизация объемновесовых характеристик и повьш ение точности.

На фиг.1 изображена конструкция переключателя с двумя степенями свободы вращения; на фиг.2 — конструкция переключателя с двумя степенями свободы радиального перемещения; на фиг.3 и 4 — схемы электрического соединения преобразователей; на фиг.5 и 6 — схемы положения преобразователей относительно магнита в крайних точках.

Бесконтактный переключатель содержит корпус 1 с размещенными в нем магнитопроводом 2, магнитом 3, управ- 25 ляющей подвижной рукояткой 4 и бесL контактными преобразователями 5. Преобразователи 5 выполнены в виде гальваномагнитных преобразователей Холла и размещены на корпусе 1 по окружности на радиусах, параллельных диаметральным границам 6 полюсов 7 магнита 3, вьпюлненного из четырех размещенных по окружности, одинаковых по форме полюсов 7 чередующейся полярности, размещенного в корпусе 1 с

35 возможностью перемещения в радпальном направлении и сопряженного с управляющей подвижной рукояткой 4, установленной в корпусе 1 с обеспечением переме40 щения с двумя степенями свободы. Преобразователи 5 соединены своими электрическими входами 8 параллельно, а выходами 9 — в звезду.

Рукоятка 4 (фиг.1) может быть установлена в корпусе l шарнирно (две степени свободы вращения), а также в направляющей проточке 10 корпуса 1 с воэможностью перемещения в Радиальном направлении (фиг.2) °

Верхняя часть корпуса 1 снабжена центральным коническим отверстием 11 для сопряжения с рукояткой 4 (фиг.1).

Наружный диаметр магнита имеет раз55 мер 1,4-1,7 1., а внутренний h+0,7J„ где L — удвоенное расстояние расположения преобразователя от центральной оси, à h — - высота магнита.

Переключатель работает следующим образом.

Преобразователи Холла 5 при на- хождении магнита в средней точке расположены в области магнита 3 со значением магнитной индукции близким к 40. При перемещении магнита 3 r оловкой относительно средней точки магнит 3 смещается относительно корпуса 1 с преобразователем Холла, которые попадают в область с магнитным полем, индукция которого положительна или отрицательна в зависимости от квадранта, в направлении которого магнит 3 перемещается.

Поскольку преобразователи Холла чувствительны к знаку магнитной Йндукции, сигнал на их выходах 9 также меняет знак в зависимости от квадранта, в направлении которого магнит перемещается (фиг.5 и 6).

Границы квадрантов совпадают с границами полюсов 7 магнита 3 (области смены знака со значением магнитной индукции близкой к кулю) .

Перемещение магнита 3 иэ средней точки вдоль одной иэ осей, образующих квадранты, ведет к изменению выходного сигнала только по одной соответствующей координате, поскольку преобразователи 5 второй координаты остаются на границе полюсов

7 магнита 3 в области с индукцией, близкой к нулю.

Изменение выходного сигнала преобразователей 5 пропорционально значению магнитной индукции, поэтому в зависимости от магнита 3, примененного в переключателе (с распределением индукции над поверхностью полюсов магнита близким либо к синусоидальному, либо к прямоугольному закону), сигнал на выходе переключателя может изменяться либо плавно, либо скачкообразно.

Магнит 3 при перемещении головки скользит по плоскости магнитопровода

2, что обеспечивает постоянство зазора между магнитом 3 и преобразователями 5.

При включении преобразователей 5 по схеме на фиг.3 и 4 .увеличивается амплитуда выходного напряжения.

В случае шарнирного крепления рукоятики 4 ее перемещение ограничено конусом центрального отверстия 11 в верхней части корпуса 1. В другом случае (фиг.2) рукоятка 4 перемещает80

5 15415 ся по направляющей проточке 10 в корпусе 1 переключателя. формула и з обретения

1. Бесконтактный переключатель, содержащий корпус с размещенным в

5 нем магнитопроводом, управляющую подвижную рукоятку, соединенную с магнитом, размещенным внутри магнито-. провода, и бесконтактные преобразователи, отличающийся тем, что; с целью расширения области применения за счет обеспечения многопозиционности переключения, бесконтактные преобразователи выполнены в виде гальваномагнитных преобразователей Холла и размещены в корпусе между магнитопроводом и магнитом поокружности на радиусах, параллельных диаметральным границам полюсов 20 магнита, выполненного на четырех размещенных по окружности одинаковых по форме полюсах чередующейся полярности, магнит размещен в корпусе с возможностью перемещения в радиальном направлении, а управляющая рукоятка установлена в корпусе с двумя степенями свободы.

2. Переключатель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения амплитуды выходного сигнала, гальваномагнитные преобразователи Холла соединены по входам параллельно, а по выходам — в звезду.

3. Переключатель по п.1, о т л и— ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью улучшения эргономических характеристик, управляющая рукоятка имеет две степени свободы вращения.

4. Переключатель по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем,что,с целью оптимизации объемно-весовых характеристик, наружный диаметр магнита имеет размер -1,4-1,7 L, а внутренний диаметр -h+0,7 L, где L — удвоенное расстояние расположения преобразователя от центральной оси, à h — высота магнита.

5. Переключатель по п.3 о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, верхняя часть корпуса выполнена с коническим центральным отверстием под управляющую рукоятку.

6. Переключатель по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения, управляющая рукоятка имеет две степени свободы радиального перемещения.

1541580

Составитель В.Муханов

Корректор С.Черни

-ФПодписное

Техред М. Ходанич, Редактор F,.Ïàïï

Тираж 638

Заказ 280

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101