CZ255894A3 - Snímač pohybu ferromagnetické značky, obzvláště pro měření otáček - Google Patents
Snímač pohybu ferromagnetické značky, obzvláště pro měření otáček Download PDFInfo
- Publication number
- CZ255894A3 CZ255894A3 CZ942558A CZ255894A CZ255894A3 CZ 255894 A3 CZ255894 A3 CZ 255894A3 CZ 942558 A CZ942558 A CZ 942558A CZ 255894 A CZ255894 A CZ 255894A CZ 255894 A3 CZ255894 A3 CZ 255894A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sensor
- annular magnet
- hall probe
- cavity
- magnet
- Prior art date
Links
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 title claims description 22
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 12
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004382 potting Methods 0.000 claims description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/07—Hall effect devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
- G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
- G01D11/245—Housings for sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/147—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Snímač reaguje na změnu magnetického toku
procházejícího senzorem Hallovy sondy (5),
umístěné alespoň částečně v dutině (2)
! prstencovitého permanentního magnetu (1),
, , přičemž rovina senzoru je kolmá na
geometrickou osu prstencovitého magnetu
(1), vloženého do magneticky nevodivého
válcovitého pouzdra (7) o jehož dno (8) je opřeno
jak čelo Hallovy sondy (5), tak i distanční
podložka (13), na kterou z druhé strany přllé-
* há čelo prstencovitého magnetu (1), Válcovité
$ " pouzdro (7) je z druhé strany uzavřeno víčkem
| 00 (12, s výstupními kontakty (11) snímače,
·» které jsou pružně elektricky propojeny s
elektrickými kontakty (9) Hallovy sondy (5)
1 hybridním obvodem (10), umístěným alespoň
částečně v dutině (2, prstencovitého magnetu
(1).
Description
t Oblast techniky
V Vynález se týká snímače pohybu ferromagnetické značky * ř obzvláště pro měření otáček rotujících strojních součástí, reagujícího na změnu intenzity magnetického toku, procházejícího aktivní zónou Hallovy sondy, která je vyvolávána přiblížením a oddálením ferromagnetické značky k respektive od Hallovy sondy.
Dosavadní, stav techniky
K měření otáček rotujících strojních součástí se používají snímače, sestávající z magneticky nevodivého pouzdra, ve kterém je uspořádán permanentní magnet např. ve tvaru kolmého válce, jehož základny tvoří magnetické póly. Vzniklé magnetické pole okolo magnetu je charakterizováno hustotou siločar,výstupujících v podstatě· z jednoho pólu a uzavírajících se v podstatě přes druhý pól. Na vnějším čelé permanentního magnetu je kolmo k jeho ose připevněna Hallova sonda, která je propojena elektrickými vodiči, vedenými mezi
J· vnějším pláštěm magnetu a magneticky nevodivým pouzdrem, s výstupními kontakty snímače.
Není-li v blízkosti Hallovy sondy ferromagnetická znač> ka, prochází její aktivní zónou jistý minimální tok nenaru; šeného magnetického pole. Přiblíží-li se k Hallově sondě
f. ferromagnetická značka, např. zub ozubeného kola, změní se tvar i intenzita původního magnetického pole přivráceného ferromagnetické značce tak, že magnetické siločáry jsou zhuštěny a procházejí z přivráceného pólu magnetu v podstatě soustředěně ferromagnetickou značkou skrze aktivní zónu Hallovy sondy, která zaznamená změnu intenzity magnetického pole...
Na citlivost snímače má kromě jiných proměnných veličin, jako např. teploty,vliv hodnota změny respektive rozdílu magnetického toku aktivní zónou Hallovy sondy a vzdálenost aktivní zóny Hallovy sondy jak od čela magnetu, tak od ferromagnetické značky. Přitom minimální vzdálenost snímače od ferromagnetické značky je limitována výrobními tolerancemi i a házivosti rotační ferromagnetické značky.
Nevýhodou těchto snímačů je skutečnost, že následkem přilepení Hallovy sondy na čelo magnetu je její aktivní zóna h' vzdálena od čela magnetu o tlouštku lepicí vrstvy plus tloušťku zapouzdření aktivní zóny Hallovy sondy, což snižuje jejích citlivost. Další jejich nevýhodou je, že aktivní zónou Hallovy sondy prochází i při absenci ferromagnetické značky v její blízkosti jistý magnetický tok, takže je. třeba použít dražších permanentních magnetů s vyšší hodnotou magnetické indukce, aby při změně průběhu magnetických siločar a jejich soustředění do ferromagnetické značky zaznamenala Hallova sonda potřebnou změnu intenzity magnetického toku, na kterou reaguje.
Je znám i snímač pohybu ferromagnetické značky, kde aktivní zóna Hallovy sondy je umístěna v rovině, nebo v blízkosti roviny čela prstencovitého permanentního magnetu, jehož oba póly jsou propojeny dutinou. Ό tohoto snímače je Hallova sonda upevněna na čele nástavce desky tištěného spoje, který nese elektrické součásti snímače, přičemž na zmíněný nástavec se po vzájemném ustavení Hallovy sondy k prsr tencovitému magnetu připevní prstencovitý magnet svojí dutinou. Tento celek, z něhož vyčnívá deska tištěného spoje, se pak zalitím desky tištěného spoje do vnitřní dutiny skříně snímače zalévací hmotou, pevně spojí se skříní snímače.. Skříň snímače je opatřena sroubením, jímž se snímač připevní do blízkosti snímané ferromagnetické značky.
I
Nevýhodou tohoto snímače je jak jeho relativní velikost, způsobená relativní velikostí desky tištěného spoje, která slouží jako nosná kostra snímače, nesoucí Hallovu sondu, prstencovitý magnet a skříň snímače, tak i jeho technologická i výrobní náročnost.
Podstata vynálezu výše uvedené nevýhody v podstatě odstraňuje snímač pohybu ferromagnetické značky obzvláště pro· měření otáček rotujících součástí·, reagující na změnu magnetického toku procházejícím sensorem Hallovy sondy, umístěné alespoň Částečně v dutině prstencovítého permanentního magnetu, přičemž rovina sensoru je kolmá na geometrickou osu prstencovitého permanentního magnetu a elektrické propojení Hallovy sondy s výstupními kontakty snímače je vedeno dutinou prstencovitého magnetu, jehož podstata spočívá v tom, že o dno magneticky nevodivého válcovitého pouzdra je opřeno jak čelo Hallovy sondy tak i distanční podložka, na kterou z druhé strany přiléhá čelo prstencovitého magnetu, vloženého do válcovitého pouzdra, přičemž válcovité pouzdro je na druhé straně uzavřeno víčkem s-výstupními kontakty snímače, které jsou pružně a elektricky propojeny s elektrickými kontakty Hallovy sondy hybridním obvodem, umístěným alespoň částečně v dutině prstencovitého magnetu. Je výhodné, je-li Hallova sonda ustavena radiálně v otvoru v distanční podložce.
Dále je výhodné, je-li volný vnitřní prostor válcovitého pouzdra a dutiny prstencovitého magnetu vyplněn zalévací hmotou.
Je rovněž výhodné,' je-li na válcovitém pouzdru upravena skříň snímače zastříknutím ve vstřikovacím lisu.
Je rovněž výhodné, je-li osa Hallovy sondy se dvěma sensory umístěna excentricky k ose permanentního magnetu.
Snímač podle předkládaného vynálezu je podstatně menší a technologicky jednodušší, než doposud známé snímače. Výhodná provedení snímače zabezpečují technologicky jednoduché ustavení Hallovy sondy v radiálním směru, odolnost proti chvění a vzniku vlhkosti uvnitř snímače, způsob připevnění do blízkosti ferromagnetické značky a technologicky výhodné umístění Hallovy sondy se dvěma sensory s ohledem na jejich magnetickou vyváženost.
Přehled obrázků na výkresech
Příklad provedení vynálezu je objasněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 představuje magnetické pole magnetu s absencí ferromagnetické značky, obr. 2 představuje magnetické pole s presencí ferromagnetické značky, obr. 3 představuje celý snímač v částečném řezu a obr. 4 představuje řez válcovitým pouzdrem s víčkem.
Příklad provedení vynálezu - Jak vyplývá z obr. 1, vyvolává válcovitý permanentní magnet opatřený centrální dutinou 2, magnetické póle dané siločárami 2·'Díky centrální dutině 2 je magnetický tok, který je určen hustotou siločar, vycházejících v podstatě z magnetického pólu tvaru mezikruží, v místech průniku osy magnetu s rovinou čela 4 magnetu v podstatě nulový. Do tohoto místa je situována aktivní zóna Hallovy sondy _5· Jak vyplývá z obr. 2, při presenci ferromagnetické značky 2 v blízkosti Hallovy sondy 2 se změní průběh a hustota siločar v této oblasti, takže aktivní zónou Hallovy sondy prochází vyšší magnetický tok, daný větší hustotou siločar soustředěných ferromagnetickou značkou. Protože Hallova sonda registruje diferenci .magnetického toku přibližně 5 mT, je možné použít díky výchozí, v podstatě nulové hodnotě magnetického toku aktivní zónu Hallovy sondy 2 při absenci ferromagnetické značky, podstatně slabší permantntní magnet 2·
Jak vyplývá 2 obr. 3 a obr. 4, sestává snímač z magneticky nevodivého válcovitého pouzdra J_, opatřeného na jedné straně dnem 8 a na druhé straně víčkem 12. Na dno 2 přiléhá čelo Hallovy sondy _5, která je svými elektrickými kontakty _9 pružně elektricky napojena na hybridní obvod 10,.v němž jsou uspořádány elektrické součásti snímače a který je dále elektricky propojen s výstupními kontakty 11 snímače, které jsou zality ve víčku 1 2. 0 dno 8_ je rovněž opřena jedním čelem distanční podložka 1 3, na. je jíž druhé čelo dosedá čelo prstencovitého permanentního magnetu 2, jehož vnější průměr lícuje s vnitřním průměrem válcovitého pouzdra Ί_, S vnitřním průměrem válcovitého pouzdra 2 rovněž lícuje vnější průměr distanční podložky 1 3, jejíž vnitřní otvor ustavuje Hallovu sondu 2 radiálně vzhledem k ose 15 prstencovitého magnetu 2· Obsahuje-li Hallova sonda 2 pouze jeden sensor (jednu aktivní zónu), je výhodné, aby jeho osa byla totožná, s osou 1 5 prstencovitého magnetu. Obsahuje-li Hallova sonda dva sensory (dvě aktivní zóny), pak je výhodné, aby společná osa obou sensorů byla s osou 15 prstencovitého magnetu rovnoběžná a ne totožná. Toto vyosení ve směru kolmém na spojnici obou sensorů má za následek v podstatě stejný magnetický tok oběma sensory při otevřeném magnetickém poli i při vyšších výrobních a montážních tolerancích.
Volný vnitřní prostor dutiny 2 prstencotivého magnetu 2 - a magneticky nevodivého válcovitého pouzdra J_ je vyplněn zalévací hmotou UL· aby zde jednak nedocházelo ke kondensaci par a jednak došlo k pevnému ustavení Hallovy sondy 2 a prstencovitého magnetu 2 vzhledem k válcovitému pouzdru 2· Zalití zalévací hmotou 16 se provede otvorem 14 ve víčku 12 po jeho zasunutí do válcovitého pouzdra Ί_. K tomuto montážnímu celku se následně připevní skříň 17snímače, nejlépe ve vstřikovacím lisu.
Ό
33(
| < r- | TJ X | O | |||||
| CO | o s | σ | ) | ui | |||
| —4 | ó | ro | oc | ||||
| r/> | x | o | » | ||||
| o | τ- ο | jr □ | * | Γ- | oo | ||
| -4 | < PT | O | |||||
| ZjZ | Xs. | ||||||
| o | ( □ | ||||||
| -- | í | » -i·· | • -Π----. |
Patentové nároky
Claims (4)
1. Snímač pohybu ferromagnetické značky obzvláště pro měření otáček rotujících součástí, reagující na změnu magnetického toku procházejícího sensorem Hallovy sondy, umístěné alespoň částečně v dutině permanentního prstencovitého magnetu, přičemž rovina sensoru je kolmá na geometrickou osu prstencovitého magnetu a elektrické propojení Hallovy sondy s výstupními kontakty snímače je vedeno dutinou prstencovitého magnetu vyznačený tím, že o dno magneticky nevodivého válcovitého pouzdra (7) je opřeno- jak čelo Hallovy sondy (5), tak i distanční podložka (13), na kterou.
z druhé strany přiléhá čelo prstencovitého magnetu (1), vloženého do válcovitého pouzdra (.7) přičemž válcovité pouzdro (7) je na druhé straně uzavřeno víčkem (12) s výstupními kontakty (11) snímače, které jsou pružně a elektricky propojeny s elektrickými kontakty (9) Hallovy sondy (5) hybridním obvodem (10), umístěným alespoň částečně v dutině (2) prstencovitého magnetu (1).
2. Snímač podle nároku 1, vyznačený tím, že Hallova sonda (5) je radiálně ustavena v otvoru distanční podložky (13).
3. Snímač podle nároku 1 vyznačený tím, že vnitřní volný prostor válcovitého pouzdra (7) a dutiny (2) prstencovitého magnetu (1) je vyplněn zalévací hmotou (16).
Snímač podle nároku 1 vyznačený tím, že na válcovitém pouzdru (7) a víčku (12) je upravena skříň (17) snímače zastřiknutím v lisu.
5. Snímač podle nároku 1 vyznačený tím, že osa Hallovy sondy (5) se dvěma sensory je excentrická a rovnoběžná s geo metrickou osou prstencovitého magnetu {1).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ942558A CZ255894A3 (cs) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | Snímač pohybu ferromagnetické značky, obzvláště pro měření otáček |
| DE29516373U DE29516373U1 (de) | 1994-10-17 | 1995-10-16 | Geber der Bewegung einer ferromagnetischen Marke, insbesondere für Drehzahlmessung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ942558A CZ255894A3 (cs) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | Snímač pohybu ferromagnetické značky, obzvláště pro měření otáček |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ255894A3 true CZ255894A3 (cs) | 1997-08-13 |
Family
ID=5465174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ942558A CZ255894A3 (cs) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | Snímač pohybu ferromagnetické značky, obzvláště pro měření otáček |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ255894A3 (cs) |
| DE (1) | DE29516373U1 (cs) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29713818U1 (de) * | 1997-08-02 | 1997-09-25 | Mannesmann VDO AG, 60326 Frankfurt | Sensorkopf für einen Magnetfeldgeber |
| DE10345049B3 (de) * | 2003-09-26 | 2005-02-03 | Siemens Ag | Magnetfeldsensor |
| FR2891361B1 (fr) * | 2005-09-23 | 2008-03-28 | Hispano Suiza Sa | Dispositif a reluctance variable pour mesurer la vitesse de rotation d'un organe tournant |
| DE102010020119B4 (de) * | 2010-05-10 | 2011-12-29 | Borgwarner Beru Systems Gmbh | Magnetfeldsensor |
-
1994
- 1994-10-17 CZ CZ942558A patent/CZ255894A3/cs unknown
-
1995
- 1995-10-16 DE DE29516373U patent/DE29516373U1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE29516373U1 (de) | 1995-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5814985A (en) | Incremental sensor of speed and/or position for detecting low and null speeds | |
| US5581179A (en) | Hall-effect ferrous-article-proximity sensor assembly | |
| EP0916074B1 (en) | Magnetic rotation sensor | |
| US6707293B2 (en) | 360-degree rotary position sensor having a magnetoresistive sensor and a hall sensor | |
| EP1120626B1 (en) | Angular position measuring device | |
| US8461829B2 (en) | Magnetic angle sensor unit having ferromagnetic conductive shielding | |
| US20130200883A1 (en) | Magnetic field sensor | |
| KR20020086581A (ko) | 강자성 물체를 비접촉적으로 검출하기 위한 측정 장치 | |
| JPH02278175A (ja) | 磁気センサ | |
| JPH11514747A (ja) | 回転角を無接触で検出するための測定装置 | |
| JP2000028312A (ja) | 小型非接触式位置センサ | |
| US7042210B2 (en) | Non-contact magnetic position sensor | |
| WO2001077622A2 (en) | Magnetic angle of attack sensor | |
| CN112393748B (zh) | 具有磁场屏蔽结构的系统 | |
| WO2007127778A2 (en) | Rotary position sensor with rectangular magnet and hall sensors placed within the surface of the magnet | |
| US20140354118A1 (en) | Encoder for a compact revolution transmitter and electric motor with a compact revolution transmitter | |
| CN111198340B (zh) | 电动机 | |
| CZ255894A3 (cs) | Snímač pohybu ferromagnetické značky, obzvláště pro měření otáček | |
| US10627262B2 (en) | Sensor unit for position measurement | |
| JP2006275639A (ja) | 回転検出装置 | |
| KR920008198Y1 (ko) | 호울 효과형 감지기 장치 | |
| EP1498916A1 (en) | Integrated circuit provided for a watthour meter | |
| HUE028554T2 (hu) | Mágneses érzékelõ elrendezés | |
| JPH0712908A (ja) | ２つの向かい合った磁石と磁気感応装置を利用した磁気センサー | |
| CN220063003U (zh) | 一种抗磁干扰及对外无磁干扰的磁电编码器 |