Датчик положения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11,817783 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.02.79 (21) 2719299/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 01 Н 36/00

Гевударставннмй кемнтет

СССР (53) УДК 621.3.083. .8 (088.8) Опубликовано 30.03.81. Бюллетень №12

Дата опубликования описания 05.04.81 ю дюам нзебретеннй н вткрмтнй

t;

А. С. Умеренков, Н. Н. Козлов и Н. А. Шмелев . (72) Авторы изобретения!

Научно-исследовательский институт часовой промьпплеинасти (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к датчикам положения с подвижным постоянным магнитом.

Известны датчики положения, содержащие балансовый осциллятор с ферромагнитной шторкой на ободе баланса и последовательную магнитную цепь из жестко закрепленного герко на, неподвижного постоянного магнита и ферромагнитного магнитопровода с зазором.

При своем перемещении шторка проходит через зазор между полюсами магнитопровода, вызывая срабатывание геркона.

Известно, что надежность работы геркона характеризуется коэффициентом возврата, т. е. отношением потока отпускания к потоку срабатывания. Величина коэффициента возврата герконов, как правило, не нормируется и составляет 0,3 — 0,9. Следовательно, величина магнитного потока в зазоре геркона должна меняться, как минимум, в 3 — 4 раза, а с учетом коэффициента запаса по потоку срабатывания — в 6—

8 раз (1).

Обеспечить указанное соотношение между максимальным и минимальным потоками в датчике указанной конструкции очень сложно.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является датчик положения, содержащий балансовый осциллятор с постоянным магнитом с осевой намагниченностью на ободе и неподвижно закрепленный геркон.

Магнит, совершающий вместе с балансом колебательные движения, периодически приближается к геркону, создавая в его зазоре магнитный поток одного направления.

Надежность работы такого датчика положения, как и первого, зависит от соотношения между максимальным и минимальным потоками в зазоре геркона.

Регулировать величину магнитного потока в рассматриваемом датчике можно за счет регулирования габаритов магнита и (или) его рабочего хода (2).

Однако увеличение рабочего хода магнита неизбежно приводит к увеличению габаритов датчика в целом, а изменение параметров магнита при ограниченных размерах датчика, как правило, смысла не имеет, так как при малой величине хода

817783

Формула изобретения

55 и сильном магните (даже при применении геркона с вйсоким коэффициентом возврата) снижается надежность при отпускании геркона, а при применении слабого магнита недостаточна надежность при срабатывании геркона.

Поэтому, учитывая малые размеры датчика указанной конструкции, для обеспечения надежной работы, необходимо каждый раз проводить подбор герконов и постоянных магнитов и тщательную регулировку положения геркона относительно магнита.

Цель изобретения — повышение надежности работы датчика положения при одновременном уменьшении трудозатрат при изготовлении, Поставленная цель достигается тем, что в датчике положения, содержащем балансовый осциллятор с постоянным магнитом с осевой намагниченностью и неподвижно закрепленный геркон, постоянный магнит с осевой намагниченностью установлен на оси балансового осциллятора и снабжен на одном из торцов магнитопроводом, который ориентирован относительно геркона так, что он перекрывает рабочий зазор геркона при нахождении балансового осциллятора в одном из амплитудных положений.

На фиг. 1 представлен схематично датчик положения, общий вид; на фиг. 2 и 3— датчик, вид сверху, согласно фиг. 1 при двух амплитудных положениях балансового осциллятора; на фиг. 4 — форма. исполнения датчика с двумя герконами; на фиг. 5 — вид сверху датчика согласно фиг. 4.

В плате 1 (фиг. 1) выполнено сквозное отверстие, через которое проходит ось 2 балансового осциллятора (не показано) .

На ось 2 жестко посажен постоянный магнит 3, ось намагничивания которого совпадает с осью 2 балансового осциллятора, и магнитопровод 4, закрепленный на торце магнита 3. Магнитопровод 4 выпелнен из магнитомягкого материала.

На плате 1 жестко закреплен геркон 5.

Магнитопровод 4 ориентирован относительно геркона 5 таким образом, что при нахождении балансового осциллятора в одном из крайних амплитудных положений, он перекрывает рабочий зазор геркона 5.

В форме исполнения согласно фиг. 4 на плате 1 закреплен дополнительный магнитопровод 6, повышающий чувствительность датчика, на котором в свою очередь закреплены два геркона 5 и 7. На ось 2 балансового осциллятора жестко посажены постоянный магнит 3 и прикрепленный к его торцу симметричный магнитопровод 4, перекрывающий поочередно в амплитудных положениях балансового осциллятора рабочие зазоры герконов 5 и 7.

Датчик согласно фиг. 1 — 3 работает следующим образом.

Зо

При нахождении балансового осциллятора в положении, когда конец магнитопровода 4 перекрывает область рабочего зазора геркона (фиг. 2), магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом 3, проходит по магнитопроводу 4 и разветвляется на две составляющие Ф1 и Ф разного направления, которые замыкаются на контактные пластины геркона 5. При этом разность магнитных потенциалов между плас.тинами геркона 5 практически равна нулю, и поток в зазоре геркона 5 отсутствует.

Геркон 5 замкнут.

При приходе балансового осциллятора в другое крайнее положение (фиг. 3) магнитный поток одного направления замыкается следующим образом; магнитопровод 4, первая контактная пластина геркона 5, его рабочий зазор, вторая пластина. Геркон 5 ,срабатывает, датчик выдает электрический сигнал. Затем цикл повторяется.

Датчик согласно фиг. 4 работает аналогично вышепредлагаемому, но с удвоенной частотой (фиг. 5) .

В этом случае датчик выполняет функцию переключателя.

Таким образом, в предлагаемой конструкции датчика величина магнитного потока в рабочем зазоре геркона при одном из амплитудных положений балансового осциллятора практически равна нулю, что гарантирует надежное размыкание геркона и позволяет применять для управления герконом постоянйый магнит с заведомо большой намагничивающей силой, обеспечивающей в другом крайнем положении системы надежное срабатывание геркона, причем надежная работа датчика обеспечивается при его малых габаритах и при использовании герконов с любым коэффициентом возврата, т. е. без затрат времени на подбор герконов.

Кроме того, размещение постоянного магнита непосредственно на оси балансового осциллятора сводит к минимуму его влияния на момент инерции балансового осциллятора и, следовательно, на ее динамические характеристики.

Датчик положения, содержащий балансовый осциллятор с постоянным магнитом с осевой намагниченностью и неподвижно закрепленный геркон, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном уменьшении трудозатрат при изготовлении, постоянный магнит с осевой намагниченностью установлен на оси балансового осциллятора и снабжен на одном из торцов магнитопроводом, который ориентирован относительно геркона так, что он перекрывает рабочий зазор геркона при

817783 фиг.г нахождении балансового осциллятора в одном из амплитудных положений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сборник трудов НИИЧаспрома. М., 1972, с. 53, рис. 4.

2. Сборник трудов НИИЧаспрома. M., 1972, с. 53, рис. З-б.

817783

Ь2. т

Составитель Е. Сафонова

Редактор Н. Кузнецова Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 992/68 Тираж 784. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4