С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Датчик числа оборотов


Руководства по ремонту

Сенсорные датчики числа оборотов колеса находятся рядом со ступицей или дифференциалом и служат для определения окружной скорости колеса. Они применяются в системах ABS, ASR и GRS. Если применяется несколько систем, то антиблокировочная система передаёт по проводникам данные об окружной скорости колёс другим системам. Датчики подразделяются на датчики Холла и индуктивные датчики. Перед проверкой необходимо убедиться в том, с каким типом датчика мы имеем дело (технические характеристики, каталог запасных частей).

Принцип действия

Вращательное движение закреплённого на приводном валу сенсорного кольца вызывает изменение магнитного поля сенсорного датчика. Образующийся при этом сигнал направляется в блок управления и в нём производится оценка сигнала. На основании определяемой системой ABS окружной скорости колеса определяется скольжение колеса. Благодаря этому достигаются оптимальные условия торможения без блокирования колёс.

Последствия выхода из строя

Неисправность сенсорных датчиков колёс можно определить по следующим признакам:

  • свечение лампочки, сигнализирующей о наличии неисправности
  • занесение кода неисправности в банк неисправностей
  • блокирование колёс при торможении
  • выход из строя других систем

Причинами отказа могут быть:

  • короткие замыкания внутри датчиков
  • обрывы проводников
  • короткое замыкание в проводниках
  • механические повреждения колёсиков датчиков
  • загрязнение
  • увеличенный люфт колёсных подшипников

Поиск неисправностей

  • получить информацию из банка неисправностей
  • проверить электрические соединения проводников сенсорных датчиков, разъёма и сенсорного датчика на правильность подключения, обрыв и коррозию
  • обратить внимание на загрязнение и механические повреждения

Поиск неисправностей в сенсорных датчиках вращения колёс затрудняется тем обстоятельством, что внешне датчики Холла и индуктивные датчики очень похожи, и визуально их нельзя различить.

При наличии трёх контактных штырьков нельзя точно сказать, с каким типом датчика мы имеем дело. В этом случае надо обратиться к данным производителя и к данным каталога запасных частей.

Пока нет уверенности относительно типа датчика, пользоваться омметром для проверки нельзя, так как можно повредить датчик Холла. Если датчик имеет два штырька, то речь идёт обычно об индуктивном датчике. В этом случае можно определить внутреннее сопротивление, возможное замыкание на массу и образование сигнала. Для этого нужно отсоединить разъём и с помощью омметра проверить внутреннее сопротивление сенсорного датчика. Если внутреннее сопротивление составляет от 800 Ом до 1200 Ом (паспортная величина), то датчик исправен. При показании 0 Ом речь идёт о коротком замыкании, при показании сопротивления порядка Мом — об обрыве. Проверка замыкания на массу проводится омметром на контакт массы автомобиля. Сопротивление должно быть равно бесконечности. Проверка при помощи осциллоскопа должна дать сигнал синусоидальной формы и достаточной силы. Для датчика Холла необходимо проверить напряжение сигнала, которое должно иметь прямоугольную форму, и напряжение питания. В зависимости от окружной скорости колёс должен выдаваться сигнал прямоугольной формы. Использование омметра для проверки датчика Холла может повредить его.

Рекомендации по установке

При установке обратить внимание на правильный зазор колёсика датчика и на правильное размещение самого датчика.

[sam id=5]

Датчик числа оборотов

Использование: в качестве датчика числа оборотов выходного вала на транспортных средствах. Сущность изобретения: датчик содержит корпус, крышку и ротор. Корпус выполнен в виде полого стакана, от наружной поверхности дна которого отходит цилиндр с продольным сквозным каналом. На внутренней поверхности дна установлен полюсный элемент, на одном конце которого расположен постоянный магнит. Другой конец элемента снабжен отверстием, охватывающим втулку, запрессованную в канал. Во втулке своим валом установлен ротор, звездочка которого расположена в полости стакана. Крышка выполнена в виде диска из изоляционного материала, на наружной стороне которого сформирована колодка для контактных клемм. На обратной стороне диска, обращенной в полость стакана, параллельно его плоскости установлен блок, включающий в себя клеммы, плату с электронными элементами, концентратор магнитного потока и магниточувствительный элемент. Концентратор расположен между платой и магниточувствительным элементом. В собранном состоянии датчика вал своим плоским торцом примыкает под прямым углом к плоскости концентратора, замыкающего магнитную цепь между валом и магниточувствительным элементом, при этом лепестки звездочки простираются в зазор между магнитом и магниточувствительным элементом. Взаимосвязь элементов конструкции и магнитной цепи позволяет уменьшить габариты и снизить массу датчика. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для преобразования частоты вращения вала в электрические сигналы и может быть использовано в качестве датчика числа оборотов выходного вала коробки передач на транспортных средствах.

Широко известны датчики частоты вращения, использующие эффект наведения электродвижущей силы (ЭДС) в магниточувствительном элементе при изменении магнитного потока, проходящего через него. Известный датчик содержит статор и ротор [1] . Магниточувствительный элемент и постоянный магнит установлены на магнитопроводе статора в плоскости, перпендикулярной оси вала ротора, неподвижно друг относительно друга. Ротор, вращающийся вокруг оси вала, содержит чашеобразный ферромагнитный элемент с вырезами по борту. Борт чашеобразного элемента расположен в зазоре между магниточувствительным элементом и магнитом. При вращении ротора происходит прерывание магнитного потока через магниточувствительный элемент, если в зазоре находится участок борта, или восстановление, если в зазоре находится вырез. Изменение магнитного потока приводит к наведению ЭДС в магниточувствительном элементе. Размеры описанной конструкции увеличены в плоскости, перпендикулярной оси вала, за счет выхода за габарит ферромагнитного элемента части магнитопровода и магниточувствительного элемента. Известно устройство для измерения скорости вращения выходного вала автомобиля [2] , содержащее корпус, крышку и ротор. Корпус выполнен из двух частей. В первой части корпуса образовано осевое сквозное отверстие, в котором запрессована втулка. Вторая часть корпуса выполнена в виде сквозного цилиндра, содержащего элементы соединения с первой частью корпуса и крышкой. Внутри второй части корпуса вдоль боковой поверхности установлена плата с электронными элементами и магниточувствительным элементом, обращенным к оси корпуса. Ротор установлен своим валом во втулке первой части корпуса. На одном конце вала, напротив магниточувствительного элемента, установлен постоянный многополюсный магнит, выполненный в виде диска с участками чередующейся полярности по краю. Плоскость диска перпендикулярна оси вала ротора. Другой конец вала содержит узел соединения с выходным валом автомобиля. С открытым торцом второй части корпуса сопряжена крышка с выводами, электрически соединенными с платой. При вращении ротора участки чередующейся полярности магнита проходят около магниточувствительного элемента, изменяя направление и величину магнитного потока через него. Таким образом, в магниточувствительном элементе наводится ЭДС. Недостатком описанного решения является увеличение массы датчика за счет использования многополюсного магнита, в то время как в каждый момент времени рабочими являются только один или два смежных полюса. Кроме того, габариты датчика значительно увеличены за счет размещения платы с электронными элементами внутри корпуса, так как размер второй части корпуса вдоль его оси определяется длиной платы, а размер в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, зависит, кроме размера магнита, от толщины платы и магниточувствительного элемента. Целью изобретения является снижение массогабаритных показателей датчика числа оборотов. Цель достигается тем, что в датчике числа оборотов, содержащем корпус, выполненный в виде полого стакана с отходящим от наружной поверхности его дна цилиндром, содержащим сквозной продольный осевой канал с установленной в нем со стороны стакана втулкой, и постоянным магнитом, установленным на полюсном элементе и закрепленным на внутренней боковой поверхности стакана, крышку в виде диска из электроизоляционного материала, сопрягаемую с открытым торцом корпуса перпендикулярно его оси, на одной стороне которой сформирована колодка для контактных клемм, а на другой установлены плата с электронными элементами, электрически соединенная с клеммами, концентратор магнитного потока и примыкающей к нему магниточувствительный элемент в виде элемента Холла, электрически соединенный с платой и обращенный к постоянному магниту, и ферромагнитный ротор, установленный во втулке корпуса своим валом, на одном конце которого сформирован присоединительный хвостовик, а с другим жестко связана многолепестковая звездочка, простирающаяся в зазор между магнитом и магниточувствительным элементом, плоскость которой перпендикулярна оси вала, плата, концентратор и магниточувствительный элемент, прилегающие друг к другу и к крышке сторонами с наибольшей площадью, и клеммы собраны в один блок, причем концентратор, простирающийся от вала к магниточувствительному элементу, установлен между платой и магниточувствительным элементом, а вал ротора, примыкающий к концентратору под прямым углом своим торцом, противоположным хвостовику, связан с полюсным элементом посредством втулки, выполненной из ферромагнитного материала. Блок может быть установлен в теле крышки путем заливки ее материалом. Концентратор может быть выполнен в виде пластины, снабженной зацепами в виде выступов на противоположных краях, отогнутых под прямым углом, взаимодействующих с ответными прорезями платы. На фиг. 1 изображен датчик числа оборотов в осевом разрезе; на фиг. 2 изображены составные части датчика в аксонометрии; на фиг. 3 изображен концентратор в аксонометрии. Датчик скорости содержит корпус 1, крышку 2 и ротор 3. Корпус 1 выполнен в виде полого стакана из немагнитного материала, от наружной поверхности дна 4 которого отходит цилиндр 5 с продольным сквозным каналом 6. Ось канала совпадает с осью корпуса 1. Свободный торцовый конец цилиндра 5 снабжен посадочной резьбой 7. В канале 6 со стороны стакана установлена втулка 8, выполненная из ферромагнитного материала, например из металлокерамики на основе железа. На дне 4 стакана установлен полюсный элемент 9 пластинчатого типа с отверстием, охватывающим наружную поверхность втулки 8. Полюсный элемент 9 содержит плоский выступ 10, простирающийся по дну 4 стакана к его боковой поверхности. На конце выступа 10, на поверхности, обращенной наружу, установлен двухполюсный постоянный магнит 11, магнитная ось которого перпендикулярна плоскости полюсного элемента 9. Магнит 11 приклеен к боковой поверхности стакана. Для улучшения фиксации магнита 11 в стакане может быть сформировано специальное гнездо 12, 13. Ротор 3 включает в себя вал 14, на одном конце которого образован хвостовик 15, а с другим жестко связана многолепестковая звездочка 16. Плоскость звездочки 16 перпендикулярна оси вала 14. Между хвостовиком 15 и звездочкой 16 выполнен кольцевой буртик 17. Все части ротора 3 выполнены из ферромагнитных материалов. Крышка 2 выполнена в виде диска из изоляционного материала. На одной стороне диска за одно целое с ним сформирована колодка 18 для контактных клемм 19. На другой стороне диска параллельно его плоскости установлен блок, включающий в себя клеммы 19, плату 20 с электронными элементами, электрически соединенную с клеммами 19, концентратор 21 магнитного потока и магниточувствительный элемент 22, выполненный, например, на эффекте холла. Блок может быть установлен в теле крышки 2, например, путем заливки ее материалом. Концентратор 21 расположен между платой 20 и элементом 22 и выполнен в виде металлической пластины, к удлиненному концу 23 которой прилегает магниточувствительный элемент 22, электрически соединенный с элементами платы 20 через прорезь 24 в концентраторе 21. Концентратор 21 может быть соединен с платой 20 посредством зацепов 25, выполненных в виде выступов на противоположных краях пластины, отогнутых под прямым углом и взаимодействующих с ответными прорезями платы 20. Ротор 3 установлен в корпусе 1 так, что вал 14 расположен во втулке 8, упираясь буртиком 17 в торец втулки 8, при этом звездочка 16 размещена в полости стакана, а хвостовик 15 вала 14 входит в свободный торцовый конец цилиндра 5. С открытого торца стакан корпуса 1 закрыт крышкой 2, завальцованной по периметру стакана. При этом магниточувствительный элемент 22, обращенный к магниту 11, и сам магнит 11 лежат в плоскости, включающей в себя ось вала 14, на равном расстоянии от этой оси. Между элементом 22 и магнитом 11 образован зазор 26, достаточный для свободного прохождения лепестков звездочки 16. В собранном состоянии датчика вал 14 своим плоским торцом 27 примыкает под прямым углом к плоскости концентратора 21, замыкающего магнитную цепь между валом 14 и магниточувствительным элементом 22. Датчик скорости работает следующим образом. Хвостовик 15 соединяется с выходным валом, например, коробки передач автомобиля. Вращаясь, выходной вал приводит во вращение вал 14 датчика скорости вместе с закрепленной на нем звездочкой 16. В том случае, если между магнитом 11 и элементов 22 находится воздушный промежуток 28, магнитная цепь включает в себя магнит 11, полюсный элемент 9, втулку 8, участок вала 14 от втулки 8 до торца 27, концентратор 21, элемент 22 и зазор 26 между элементом 22 и магнитом 11. Таким образом, магниточувствительный элемент 22 находится в магнитом поле. Если между магнитом 11 и элементом 22 расположен лепесток звездочки 16, магнитная цепь включает в себя магнит 11, полюсный элемент 9, втулку 8, участок вала 14 от втулки 8 до звездочки 16, лепесток звездочки 16 и зазор между лепестком и магнитом 11. В этом случае магниточувствительный элемент 22 находится вне магнитного поля. Лепестки звездочки 16, чередуясь с воздушными промежутками 28, проходят в зазоре 26 между магнитом 11 и магниточувствительным элементом 22, изменяя поток магнитного поля через элемент 22. Изменение магнитного потока вызывает возникновение электрического сигнала на выводах магниточувствительного элемента 22. Далее сигнал усиливается и преобразуется электронными элементами платы 20 и выводится на клеммы 19. Количество вырабатываемых датчиком сигналов в единицу времени пропорционально частоте вращения ротора 3 и, следовательно, частоте вращения выходного вала. (56) 1. Заявка Франции N 2255484, кл. F 02 P 7/02, 1975. 2. Патент Великобритании N 2176608, кл. G 01 P 3/44, 1986.

Формула изобретения

1. ДАТЧИК ЧИСЛА ОБОРОТОВ , содеpжащий коpпус в виде полого стакана с отходящим от наpужной повеpхности его дна цилиндpом, содеpжащим сквозной пpодольный осевой канал с установленной в нем со стоpоны стакана втулкой, и постоянным магнитом, установленным на полюсном элементе и закpепленным на внутpенней боковой повеpхности стакана, кpышку в виде диска из электpоизоляционного матеpиала, сопpягаемую с откpытым тоpцом коpпуса пеpпендикуляpно его оси, на одной стоpоне котоpой сфоpмиpована колодка для контактных клемм, а на дpугой установлены плата с электpонными элементами, электpически соединенная с клеммами, концентpатоp магнитного потока и пpимыкающий к нему магниточувствительный элемент в виде элемента Холла, электpически соединенный с платой и обpащенный к постоянному магниту, и феppомагнитный pотоp, установленный во втулке коpпуса своим валом, на одном конце котоpого сфоpмиpован пpисоединительный хвостовик, а с дpугим жестко связана многолепестковая звездочка, пpостиpающаяся в зазоp между магнитом и магниточувствительным элементом и плоскость котоpой пеpпендикуляpна оси вала, отличающийся тем, что плата, концентpатоp и магниточувствительный элемент, пpилегающие дpуг к дpугу и к кpышке стоpонами с наибольшей площадью, и клеммы собpаны в один блок, пpичем концентpатоp, пpостиpающийся от вала к магниточувствительному элементу, установлен между платой и магниточувствительным элементом, а вал pотоpа, пpимыкающий к концентpатоpу под пpямым углом, своим тоpцом, пpотивоположным хвостовику, связан с полюсным элементом посpедством втулки из феppомагнитного матеpиала. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что блок установлен в теле кpышки путем заливки ее матеpиалом. 3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что концентpатоp выполнен в виде пластины, снабженной зацепами в виде выступов на пpотивоположных кpаях, отогнутых под пpямым углом и взаимодействующих с ответными пpоpезями платы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

датчик числа оборотов

Классы МПК:G01P3/44 для измерения угловой скорости
Автор(ы):Лабазов Юрий Геннадьевич, Воротько Валерий Павлович
Патентообладатель(и):Лабазов Юрий Геннадьевич,Воротько Валерий Павлович
Приоритеты:

подача заявки:1992-03-26

публикация патента:30.03.1994

Использование: в качестве датчика числа оборотов выходного вала на транспортных средствах. Сущность изобретения: датчик содержит корпус, крышку и ротор. Корпус выполнен в виде полого стакана, от наружной поверхности дна которого отходит цилиндр с продольным сквозным каналом. На внутренней поверхности дна установлен полюсный элемент, на одном конце которого расположен постоянный магнит. Другой конец элемента снабжен отверстием, охватывающим втулку, запрессованную в канал. Во втулке своим валом установлен ротор, звездочка которого расположена в полости стакана. Крышка выполнена в виде диска из изоляционного материала, на наружной стороне которого сформирована колодка для контактных клемм. На обратной стороне диска, обращенной в полость стакана, параллельно его плоскости установлен блок, включающий в себя клеммы, плату с электронными элементами, концентратор магнитного потока и магниточувствительный элемент. Концентратор расположен между платой и магниточувствительным элементом. В собранном состоянии датчика вал своим плоским торцом примыкает под прямым углом к плоскости концентратора, замыкающего магнитную цепь между валом и магниточувствительным элементом, при этом лепестки звездочки простираются в зазор между магнитом и магниточувствительным элементом. Взаимосвязь элементов конструкции и магнитной цепи позволяет уменьшить габариты и снизить массу датчика. 2 з. п. ф-лы, 3 ил. Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3 Изобретение относится к устройствам для преобразования частоты вращения вала в электрические сигналы и может быть использовано в качестве датчика числа оборотов выходного вала коробки передач на транспортных средствах. Широко известны датчики частоты вращения, использующие эффект наведения электродвижущей силы (ЭДС) в магниточувствительном элементе при изменении магнитного потока, проходящего через него. Известный датчик содержит статор и ротор [1] . Магниточувствительный элемент и постоянный магнит установлены на магнитопроводе статора в плоскости, перпендикулярной оси вала ротора, неподвижно друг относительно друга. Ротор, вращающийся вокруг оси вала, содержит чашеобразный ферромагнитный элемент с вырезами по борту. Борт чашеобразного элемента расположен в зазоре между магниточувствительным элементом и магнитом. При вращении ротора происходит прерывание магнитного потока через магниточувствительный элемент, если в зазоре находится участок борта, или восстановление, если в зазоре находится вырез. Изменение магнитного потока приводит к наведению ЭДС в магниточувствительном элементе. Размеры описанной конструкции увеличены в плоскости, перпендикулярной оси вала, за счет выхода за габарит ферромагнитного элемента части магнитопровода и магниточувствительного элемента. Известно устройство для измерения скорости вращения выходного вала автомобиля [2] , содержащее корпус, крышку и ротор. Корпус выполнен из двух частей. В первой части корпуса образовано осевое сквозное отверстие, в котором запрессована втулка. Вторая часть корпуса выполнена в виде сквозного цилиндра, содержащего элементы соединения с первой частью корпуса и крышкой. Внутри второй части корпуса вдоль боковой поверхности установлена плата с электронными элементами и магниточувствительным элементом, обращенным к оси корпуса. Ротор установлен своим валом во втулке первой части корпуса. На одном конце вала, напротив магниточувствительного элемента, установлен постоянный многополюсный магнит, выполненный в виде диска с участками чередующейся полярности по краю. Плоскость диска перпендикулярна оси вала ротора. Другой конец вала содержит узел соединения с выходным валом автомобиля. С открытым торцом второй части корпуса сопряжена крышка с выводами, электрически соединенными с платой. При вращении ротора участки чередующейся полярности магнита проходят около магниточувствительного элемента, изменяя направление и величину магнитного потока через него. Таким образом, в магниточувствительном элементе наводится ЭДС. Недостатком описанного решения является увеличение массы датчика за счет использования многополюсного магнита, в то время как в каждый момент времени рабочими являются только один или два смежных полюса. Кроме того, габариты датчика значительно увеличены за счет размещения платы с электронными элементами внутри корпуса, так как размер второй части корпуса вдоль его оси определяется длиной платы, а размер в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, зависит, кроме размера магнита, от толщины платы и магниточувствительного элемента. Целью изобретения является снижение массогабаритных показателей датчика числа оборотов. Цель достигается тем, что в датчике числа оборотов, содержащем корпус, выполненный в виде полого стакана с отходящим от наружной поверхности его дна цилиндром, содержащим сквозной продольный осевой канал с установленной в нем со стороны стакана втулкой, и постоянным магнитом, установленным на полюсном элементе и закрепленным на внутренней боковой поверхности стакана, крышку в виде диска из электроизоляционного материала, сопрягаемую с открытым торцом корпуса перпендикулярно его оси, на одной стороне которой сформирована колодка для контактных клемм, а на другой установлены плата с электронными элементами, электрически соединенная с клеммами, концентратор магнитного потока и примыкающей к нему магниточувствительный элемент в виде элемента Холла, электрически соединенный с платой и обращенный к постоянному магниту, и ферромагнитный ротор, установленный во втулке корпуса своим валом, на одном конце которого сформирован присоединительный хвостовик, а с другим жестко связана многолепестковая звездочка, простирающаяся в зазор между магнитом и магниточувствительным элементом, плоскость которой перпендикулярна оси вала, плата, концентратор и магниточувствительный элемент, прилегающие друг к другу и к крышке сторонами с наибольшей площадью, и клеммы собраны в один блок, причем концентратор, простирающийся от вала к магниточувствительному элементу, установлен между платой и магниточувствительным элементом, а вал ротора, примыкающий к концентратору под прямым углом своим торцом, противоположным хвостовику, связан с полюсным элементом посредством втулки, выполненной из ферромагнитного материала. Блок может быть установлен в теле крышки путем заливки ее материалом. Концентратор может быть выполнен в виде пластины, снабженной зацепами в виде выступов на противоположных краях, отогнутых под прямым углом, взаимодействующих с ответными прорезями платы. На фиг. 1 изображен датчик числа оборотов в осевом разрезе; на фиг. 2 изображены составные части датчика в аксонометрии; на фиг. 3 изображен концентратор в аксонометрии. Датчик скорости содержит корпус 1, крышку 2 и ротор 3. Корпус 1 выполнен в виде полого стакана из немагнитного материала, от наружной поверхности дна 4 которого отходит цилиндр 5 с продольным сквозным каналом 6. Ось канала совпадает с осью корпуса 1. Свободный торцовый конец цилиндра 5 снабжен посадочной резьбой 7. В канале 6 со стороны стакана установлена втулка 8, выполненная из ферромагнитного материала, например из металлокерамики на основе железа. На дне 4 стакана установлен полюсный элемент 9 пластинчатого типа с отверстием, охватывающим наружную поверхность втулки 8. Полюсный элемент 9 содержит плоский выступ 10, простирающийся по дну 4 стакана к его боковой поверхности. На конце выступа 10, на поверхности, обращенной наружу, установлен двухполюсный постоянный магнит 11, магнитная ось которого перпендикулярна плоскости полюсного элемента 9. Магнит 11 приклеен к боковой поверхности стакана. Для улучшения фиксации магнита 11 в стакане может быть сформировано специальное гнездо 12, 13. Ротор 3 включает в себя вал 14, на одном конце которого образован хвостовик 15, а с другим жестко связана многолепестковая звездочка 16. Плоскость звездочки 16 перпендикулярна оси вала 14. Между хвостовиком 15 и звездочкой 16 выполнен кольцевой буртик 17. Все части ротора 3 выполнены из ферромагнитных материалов. Крышка 2 выполнена в виде диска из изоляционного материала. На одной стороне диска за одно целое с ним сформирована колодка 18 для контактных клемм 19. На другой стороне диска параллельно его плоскости установлен блок, включающий в себя клеммы 19, плату 20 с электронными элементами, электрически соединенную с клеммами 19, концентратор 21 магнитного потока и магниточувствительный элемент 22, выполненный, например, на эффекте холла. Блок может быть установлен в теле крышки 2, например, путем заливки ее материалом. Концентратор 21 расположен между платой 20 и элементом 22 и выполнен в виде металлической пластины, к удлиненному концу 23 которой прилегает магниточувствительный элемент 22, электрически соединенный с элементами платы 20 через прорезь 24 в концентраторе 21. Концентратор 21 может быть соединен с платой 20 посредством зацепов 25, выполненных в виде выступов на противоположных краях пластины, отогнутых под прямым углом и взаимодействующих с ответными прорезями платы 20. Ротор 3 установлен в корпусе 1 так, что вал 14 расположен во втулке 8, упираясь буртиком 17 в торец втулки 8, при этом звездочка 16 размещена в полости стакана, а хвостовик 15 вала 14 входит в свободный торцовый конец цилиндра 5. С открытого торца стакан корпуса 1 закрыт крышкой 2, завальцованной по периметру стакана. При этом магниточувствительный элемент 22, обращенный к магниту 11, и сам магнит 11 лежат в плоскости, включающей в себя ось вала 14, на равном расстоянии от этой оси. Между элементом 22 и магнитом 11 образован зазор 26, достаточный для свободного прохождения лепестков звездочки 16. В собранном состоянии датчика вал 14 своим плоским торцом 27 примыкает под прямым углом к плоскости концентратора 21, замыкающего магнитную цепь между валом 14 и магниточувствительным элементом 22. Датчик скорости работает следующим образом. Хвостовик 15 соединяется с выходным валом, например, коробки передач автомобиля. Вращаясь, выходной вал приводит во вращение вал 14 датчика скорости вместе с закрепленной на нем звездочкой 16. В том случае, если между магнитом 11 и элементов 22 находится воздушный промежуток 28, магнитная цепь включает в себя магнит 11, полюсный элемент 9, втулку 8, участок вала 14 от втулки 8 до торца 27, концентратор 21, элемент 22 и зазор 26 между элементом 22 и магнитом 11. Таким образом, магниточувствительный элемент 22 находится в магнитом поле. Если между магнитом 11 и элементом 22 расположен лепесток звездочки 16, магнитная цепь включает в себя магнит 11, полюсный элемент 9, втулку 8, участок вала 14 от втулки 8 до звездочки 16, лепесток звездочки 16 и зазор между лепестком и магнитом 11. В этом случае магниточувствительный элемент 22 находится вне магнитного поля. Лепестки звездочки 16, чередуясь с воздушными промежутками 28, проходят в зазоре 26 между магнитом 11 и магниточувствительным элементом 22, изменяя поток магнитного поля через элемент 22. Изменение магнитного потока вызывает возникновение электрического сигнала на выводах магниточувствительного элемента 22. Далее сигнал усиливается и преобразуется электронными элементами платы 20 и выводится на клеммы 19. Количество вырабатываемых датчиком сигналов в единицу времени пропорционально частоте вращения ротора 3 и, следовательно, частоте вращения выходного вала. (56) 1. Заявка Франции N 2255484, кл. F 02 P 7/02, 1975. 2. Патент Великобритании N 2176608, кл. G 01 P 3/44, 1986.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ДАТЧИК ЧИСЛА ОБОРОТОВ , содеpжащий коpпус в виде полого стакана с отходящим от наpужной повеpхности его дна цилиндpом, содеpжащим сквозной пpодольный осевой канал с установленной в нем со стоpоны стакана втулкой, и постоянным магнитом, установленным на полюсном элементе и закpепленным на внутpенней боковой повеpхности стакана, кpышку в виде диска из электpоизоляционного матеpиала, сопpягаемую с откpытым тоpцом коpпуса пеpпендикуляpно его оси, на одной стоpоне котоpой сфоpмиpована колодка для контактных клемм, а на дpугой установлены плата с электpонными элементами, электpически соединенная с клеммами, концентpатоp магнитного потока и пpимыкающий к нему магниточувствительный элемент в виде элемента Холла, электpически соединенный с платой и обpащенный к постоянному магниту, и феppомагнитный pотоp, установленный во втулке коpпуса своим валом, на одном конце котоpого сфоpмиpован пpисоединительный хвостовик, а с дpугим жестко связана многолепестковая звездочка, пpостиpающаяся в зазоp между магнитом и магниточувствительным элементом и плоскость котоpой пеpпендикуляpна оси вала, отличающийся тем, что плата, концентpатоp и магниточувствительный элемент, пpилегающие дpуг к дpугу и к кpышке стоpонами с наибольшей площадью, и клеммы собpаны в один блок, пpичем концентpатоp, пpостиpающийся от вала к магниточувствительному элементу, установлен между платой и магниточувствительным элементом, а вал pотоpа, пpимыкающий к концентpатоpу под пpямым углом, своим тоpцом, пpотивоположным хвостовику, связан с полюсным элементом посpедством втулки из феppомагнитного матеpиала. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что блок установлен в теле кpышки путем заливки ее матеpиалом. 3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что концентpатоp выполнен в виде пластины, снабженной зацепами в виде выступов на пpотивоположных кpаях, отогнутых под пpямым углом и взаимодействующих с ответными пpоpезями платы.

датчик числа оборотов

Классы МПК:G01P3/44 для измерения угловой скорости
Автор(ы):Лабазов Юрий Геннадьевич, Воротько Валерий Павлович
Патентообладатель(и):Лабазов Юрий Геннадьевич,Воротько Валерий Павлович
Приоритеты:

подача заявки:1992-05-14

публикация патента:30.03.1994

Использование: для преобразования частоты вращения в электрические сигналы в качестве датчика числа оборотов на транспортных средствах. Сущность изобретения: датчик содержит корпус датчика в виде полого стакана, крышку датчика, ротор с постоянным магнитом и формирователь импульсов. Формирователь импульсов включает в себя электромагнитную катушку, охваченную когтеобразными элементами, и плату с электронными элементами и выводами, электрически соединенными с платой. Формирователь собран в едином корпусе, выполненном в виде полого кольца прямоугольного сечения, внутри которого установлена катушка. Корпус формирователя снабжен бортами, выполненными в продолжение кольцевых цилиндрических стенок. Между бортами установлена плата. Свободные концы бортов герметично сопряжены с плоской кольцевой крышкой формирователя. Взаимное расположение указанных элементов и их выполнение позволяют снизить габариты датчика при сохранении герметизации элементов, чувствительных к агрессивным средам. 2 ил. Изобретение относится к устройствам для преобразования частоты вращения в электрические сигналы и может быть использовано в качестве датчика числа оборотов на транспортных средствах. Известно техническое решение [1] , где датчик скорости содержит корпус, крышку и ротор. Корпус выполнен в виде стакана с цилиндрическим хвостовиком, в сквозном осевом отверстии которого установлена втулка. На внутренней цилиндрической поверхности корпуса концентрично его оси установлена электромагнитная катушка, охваченная полюсными когтеобразными элементами. Ротор содержит вал, установленный во втулке, снабженный цилиндрическим постоянным магнитом. В собранном состоянии магнит расположен напротив электромагнитной катушки. Крышка, выполненная в виде диска, сопряжена с открытым торцом стакана корпуса. Описанный датчик позволяет получить только электрические выходные сигналы, амплитуда которых пропорциональна частоте вращения ротора, однако в этой конструкции отсутствуют средства формирования сигналов, например, по амплитуде. Известно техническое решение [2] , где датчик скорости содержит цилиндрический корпус, крышку и ротор. В корпусе, в плоскости, перпендикулярной его оси, выполнена перегородка, разделяющая корпус на две полости. На перегородке с одной стороны установлен постоянный кольцевой магнит, простирающийся в первую полость и воздействующий на электромагнитную катушку, установленную на магнитопроводе, закрепленном на стенке корпуса. Катушка связана с лепестком, простирающимся к ней от вала ротора. Вал установлен в двух подшипниках качения. На другой стороне перегородки установлена простирающаяся во вторую полость плата с электронными элементами, формирующими сигнал катушки. Корпус со стороны второй полости закрыт крышкой с клеммами, электрически связанными с платой. Описанная конструкция позволяет выполнить вторую полость, содержащую плату, герметичной, однако габариты датчика значительно возрастают за счет механического сложения источника сигнала (первая полость) и корпуса платы (вторая полость). Целью изобретения является снижение габаритов датчика при сохранении герметизации элементов, чувствительных к агрессивным средам, например, к маслу со взвешенными в нем частицами металла. Цель достигается тем, что в датчике числа оборотов, содержащем корпус датчика, выполненный в виде полого стакана с отходящим от наружной поверхности его дна цилиндром, содержащим сквозной продольный осевой канал с установленной в нем втулкой корпуса, крышку датчика в виде диска, сопрягаемую с открытым торцом корпуса датчика перпендикулярно его оси, на наружной стороне которой сформирован цилиндрический выступ со сквозным продольным осевым каналом, снабженным втулкой крышки датчика, ротор, содержащий вал с концентрично установленным на нем цилиндрическим постоянным магнитом, установленный одним концом во втулке корпуса датчика, а другим - во втулке крышки датчика, и формирователь импульсов, установленный в корпусе датчика и содержащий электромагнитную катушку, охваченную полюсными когтеобразными элементами, расположенную концентрично оси ротора напротив магнита, плату с электронными элементами и выводами, электрически соединенными с платой и простирающимися через уплотнитель в отверстие в крышке датчика, формирователь собран в едином корпусе, выполненном в виде полого кольца прямоугольного сечения, внутри которого установлена электромагнитная катушка, снабженного бортами, выполненными в продолжение кольцевых цилиндрических стенок и простирающимися к крышке датчика, между которыми установлена плата, причем свободные концы бортов герметично сопряжены с плоской кольцевой крышкой формирователя, в которой образовано отверстие для уплотнителя выводов. На фиг. 1 изображен датчик числа оборотов в осевом разрезе; на фиг. 2 изображен формирователь импульсов в аксонометрии. Датчик скорости содержит корпус 1 датчика, крышку 2 датчика, ротор 3 и формирователь 4 импульсов. Корпус 1 датчика выполнен в виде полого стакана, от наружной поверхности дна 5 которого отходит цилиндр 6 с продольным сквозным каналом 7. Ось канала 7 совпадает с осью корпуса 1 датчика. Свободный торцовый конец цилиндра 6 снабжен посадочной резьбой 8. В канал 7 со стороны стакана установлена втулка 9 корпуса. Крышка 2 датчика выполнена в виде диска. На наружной стороне диска за одно целое с ним сформирован выступ 10 со сквозным продольным осевым каналом 11. В канале 11 установлена втулка 12 крышки. В крышке 2 датчика выполнено сквозное отверстие 13 для уплотнителя 14. Ротор 3 включает в себя вал 15, на одном конце которого образован хвостовик 16, и цилиндрический постоянный многополюсной магнит 17, установленный на валу 15 концентрично его оси. В сборе ротор 3 установлен во втулке корпуса 9 и во втулке 12 крышки. Формирователь 4 импульсов содержит электромагнитную катушку 18, охваченную полюсными когтеообразными элементами 19, и плату 20 с электронными элементами и выводами 21, электрически соединенными с платой 20. Формирователь 4 собран в едином корпусе 22, выполненном в виде полого кольца прямоугольного сечения, внутри которого установлена катушка 18. Корпус 22 формирователя снабжен бортами 23, выполненными в продолжение кольцевых цилиндрических стенок 24. Между бортами 23 установлена плата 20. Свободные концы бортов 23 герметично сопряжены с плоской кольцевой крышкой 25 формирователя. Например, в случае выполнения корпуса 22 и крышки 25 из пластмассы АБС герметизация может быть осуществлена посредством технического ацетона. В крышке 25 образовано отверстие 26 для уплотнителя 14 выводов 21. Формирователь 4 импульсов установлен в стакане корпуса датчика 1 так, что крышка 25 формирователя обращена к крышке 2 датчика, причем отверстие 26 в крышке формирователя располагается напротив отверстия 13 в крышке 2 датчика. Выводы 21 простираются наружу через уплотнитель 14, установленный в отверстиях 13, 26. Ротор 3 установлен в датчике так, что вал 15 расположен во втулке 9 корпуса и во втулке 12 крышки, а магнит 17 размещен напротив электромагнитной катушки 18. Между магнитом 17 и корпусом 22 формирователя выполнен зазор, достаточный для свободного вращения ротора 3. С открытого торца стакан корпуса 1 датчика закрыт крышкой 2 датчика, завальцованной по периметру стакана. Датчик числа оборотов работает следующим образом. Хвостовик 16 соединяется с выходным валом, например, коробки передач автомобиля. Вращаясь, выходной вал приводит во вращение вал 15 датчика вместе с закрепленным на нем магнитом 17. Таким образом, электромагнитная катушка 18 находится под воздействием переменного магнитного поля вращающегося магнита 17. При этом в катушке 18 вырабатываются электрические импульсы, преобразуемые электронными элементами платы 20 в сигналы, стабильные по своим параметрам, то есть усиленные по амплитуде и мощности, что обеспечивает помехоустойчивость сигналов при их передаче. Количество вырабатываемых датчиком сигналов в единицу времени пропорционально частоте вращения ротора 3 и, следовательно, частоте вращения выходного вала. (56) 1. Патент Великобритании N 1532878, кл. G 1 N, 1978. 2. Патент США N 4443724, кл. H 02 K 17/32, 1984.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

ДАТЧИК ЧИСЛА ОБОРОТОВ , содеpжащий коpпус в виде полого стакана с отходящим от наpужной повеpхности его дна цилиндpом, содеpжащим сквозной пpодольный осевой канал с установленной в нем втулкой коpпуса, кpышку датчика в виде диска, сопpягаемую с откpытым тоpцом коpпуса датчика пеpпендикуляpно его оси, на наpужной стоpоне котоpой сфоpмиpован цилиндpический выступ со сквозным пpодольным осевым каналом, снабженным втулкой кpышки датчика, pотоp, содеpжащий вал с концентpично установленным на нем цилиндpическим постоянным магнитом, установленный одним концом во втулке коpпуса датчика, а дpугим - во втулке кpышки датчика, и фоpмиpователь импульсов, установленный в коpпусе датчика и содеpжащий электpомагнитную катушку, охваченную полюсными когтеобpазными элементами, pасположенную концентpично оси pотоpа напpотив магнита, и плату с электpонными элементами и выводами, электpически соединенными с платой и пpостиpающимися чеpез уплотнитель в отвеpстие в кpышке датчика, отличающийся тем, что фоpмиpователь импульсов собpан в едином коpпусе, выполненном в виде полого кольца пpямоугольного сечения, снабженного боpтами, выполненными в пpодолжение кольцевых цилиндpических стенок и пpостиpающимися к кpышке датчика, электpомагнитная катушка установлена в полости кольца, а плата - между его боpтами, пpичем свободные концы боpтов геpметично сопpяжены с плоской кольцевой кpышкой фоpмиpователя, в котоpой обpазовано отвеpстие для уплотнителя выводов.


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости