Датчик положения

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(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 геркона, 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 - 2 О 8 раз 11.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 хода817783 40 45 формула изобретения 50 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 гер кон, 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. 5 10 15 20 25 30 35 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 Ф 1 и Фразного 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 при817783 фиг нахождении балансового осциллятора в одном из амплитудных положений,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Сборник трудов НИИЧаспрома. М1972, с, 53, рис. 4. 2. Сборник трудов НИИЧаспрома. М.,1972, с. 53, рис. З-б.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 - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4