ДАТЧИК ПОВОРОТА

Заявляемая полезная модель относится к измерительной технике, в частности к устройствам, контролирующим положение деталей машин, и может быть использована в системах контроля над машинами и оборудованием.
Из уровня техники известны датчики поворота различных конструкций, однако в нашем случае аналогами заявляемого устройства являются датчики, основанные на индикации угла поворота валов и иных вращающихся узлов и деталей с помощью измерения магнитных полей, создаваемых магнитами либо электромагнитами, размещенными на вращающихся деталях. Общим для них является то, что поворот контролируемой детали преобразуется в электрический сигнал с помощью элементов, чувствительных к магнитным полям. Например, известен трансформаторный датчик поворота вала, содержащий неподвижный магнитопровод в виде двух основных и двух дополнительных незамкнутых кольцевых ветвей, соединенных перемычкой, и два П-образных ротора, каждый из которых связан с контролируемыми валами. На перемычках роторов установлены обмотки возбуждения, а сигнал датчика снимается с измерительной обмотки, размещенной на перемычке неподвижного магнитопровода. Датчик содержит также два дополнительных вала, установленных коаксиально контролируемым и выполненных в виде полу валов, расположенных по обеим сторонам соответствующих обмоток возбуждения, а также два дополнительных ротора, функцией которых является связь первых двух валов с дополнительными. Данное устройство позволяет раздельно контролировать угловые перемещения нескольких валов (Патент РФ №2145053), но весьма сложно в изготовлении, и поэтому надежность его вызывает сомнение.
Также известны конструкции датчиков поворота, содержащие ферромагнитный статор с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой и ферромагнитный ротор с полюсным выступом в виде витка винтовой
спирали (патент РФ №2029230) либо двухполюсный ферромагнитный ротор (патент РФ №2029231). Описанные конструкции также достаточно сложны в изготовлении.
Наиболее близким к заявляемому является датчик перемещения, содержащий основание с преобразователем Холла и постоянные магниты, механически сопряженные с перемещающимся объектом, причем преобразователь Холла закреплен перпендикулярно основанию (патент РФ №2190830, кл.G01B 7/00).
Конструкция датчика рассчитана на контроль перемещения, с его помощью контроль поворота вращающихся объектов затруднен.
Задачей настоящей полезной модели является контроль над положением вращающихся узлов и деталей машин.
Поставленная задача решается в заявляемой полезной модели за счет того, что в известном устройстве, содержащем основание с преобразователем Холла и постоянные магниты, механически сопряженные с контролируемым объектом, на основании установлен второй преобразователь Холла в одной плоскости с первым преобразователем Холла, а первый и второй постоянные магниты размещены на контролируемом объекте напротив соответственно первого и второго преобразователя Холла, причем оси магнитов взаимно перпендикулярны.
Вариант заявляемого устройства приведен на рисунке. На контролируемом объекте (в данном случае валу) 1 размещены постоянные магниты 2 таким образом, что их магнитные оси взаимно перпендикулярны. В непосредственной близости от контролируемого объекта на общем основании размещены датчики Холла 3, в данном случае микросхемы типа AD 22151, выходные сигналы которых подаются на коммутирующее устройство (на рисунке не показано).
Устройство работает следующим образом. При повороте контролируемого объекта преобразователи Холла последовательно оказываются в поле постоянных магнитов и вырабатывают электрические
сигналы. Сигналы имеют синусоидальную форму. С помощью известных схем отсечки и коммутации из наиболее близких к линейным участков сигналов выстраивается выходная характеристика датчика. Выходной сигнал с данной характеристикой может быть использован в качестве градуировочного, либо подан на регистрирующий прибор, например, самописец.
Заявляемое устройство испытано в лабораторных условиях и доказало свою работоспособность и решение поставленной задачи.