ДАТЧИК ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ФЕРРОМАГНИТНОГО ОБЪЕКТА

Изобретение относится к устройствам формирующим электрический импульс при прохождении ферромагнитного объекта через зону его чувствительности и может быть использовано в системе управления двигателем внутреннего сгорания при определении фазы его работы и устанавливается в головке блока двигателя,
Известен «Датчик на эффекте Холла для определения фазы положения», содержащий немагнитный цилиндрический корпус, установленную на его внутренней торцевой поверхности магаиточувствительную микросхему Холла, расположенный внутри корпуса датчика постоянный магнит, причем магнит выполнен кольцевым с прямоугольным профилем поперечного сечения, микросхема установлена в области изменения направления магнитного поля кольцевого магнита, расположенной между внутренней торцевой поверхностью корпуса, на которой установлена микросхема, и поверхностью магнита.
Заявка на изобретение РФ №2000101462; G 01P1/04, G 01 В 7/00, дата подачи 17.01.2000г., публ. 10.11.2001 г.
Наиболее близким к предлагаемому в качестве изобретения техническому объекту является «Ферромагнитный датчик», состоящий из корпуса, постоянного магнита, сердечника, расположенного на одной оси с магнитом, каркаса, чувствительного узла и разъема с электрическими выводами, при этом постоянный магнит выполнен в виде кольца, а сердечник в виде ферромагнитного винта, установкой которого в каркасе регулируют напряженность и форму магнитного поля датчика, а в качестве чувствительного узла в каркасе на одной оси с сердечником устанавливают микросхему с элементом Холла, в свою очередь разъем снабжен электронным узлом обработки сигнала от чувствительного узла и защитой цепи питания. Свидетельство на ПМ РФ №19921 МКИ:7 G 01 Р 3/00, F 02P 17/00 публ. 10.10,01
Технический результат заключается в повышении точности изготовления
диаметра корпуса датчика в зоне его установки на головку двигателя за счет использования цилиндрического вставочного элемента в виде втулки, снижающего величину усадки заливочного компаунда в вышеуказанной зоне.
Достижение указанного результата обеспечивается за счет того, что датчик для регистрации ферромагнитного объекта содержит немагнитный корпус и магниточувствительный узел. Магниточувствительный узел состоит из постоянного кольцевого магнита, печатной платы с радиоэлементами, микросхемы с элементом Холла и ферромагнитного сердечника с резьбой и головкой, установленных соосно с постоянным магнитом. Постоянный магнит и сердечник снабжены каркасом, а корпус датчика - разъемом с электрическими выводами. Полый корпус датчика после установки магниточувствительного узла заполнен заливочным компаундом. Внутренняя часть корпуса датчика в зоне установки его на головку блока двигателя снабжена цилиндрическим вставочным элементом в виде втулки, во внутренней полости которой по вертикальной оси установлен ферромагнитный сердечник. Втулка снабжена пазом для печатной платы с радиоэлементами.
Датчик для регистрации ферромагнитного объекта поясняется чертежом фиг, 1 Предлагаемая конструкция имеет полый цилиндрический корпус 1, внутри которого находится магнит 2, микросхема с датчиком Холла 3, печатная плата с радиоэлементами 4. Корпус имеет выводной разъем 5. Внутреннее пространство корпуса датчика заполняется заливочным компаундом 6. Для избежания утечек масла датчик при установке в головку блока уплотняется резиновым кольцом 7, установленным между корпусом датчика и отверстием в головке цилиндров 8, причем для обеспечения качественного уплотнения (для избежания утечек масла из двигателя внутреннего сгорания) при изготовлении датчика необходимо добиваться достаточно высокой точности изготовления корпуса, что довольно сложно, так как заливочные компаунды, используемые для заполнения корпуса датчика, усаживаются в объеме при полимеризации, т.е. имеют коэффициент усадки «k», а усадка «а» на длине залитого объема «I» равна:
α=kI
Одновременно с усадкой компаунда уменьшается диаметр корпуса датчика, причем уменьшение диаметра «Δd» в общем случае составит:
Δd=Кα или Δd=Kkl, где
К коэффициент, определяемый жесткостью стенок корпуса и физическим свойствами
заливочного компаунда,
Жесткость стенок корпуса датчика и физические свойства компаунда могут изменяться в процессе их производства и, поэтому, коэффициент «К» и, соответственно, уменьшение диаметра корпуса датчика оказывается величиной трудно предсказуемой, поэтому получить необходимые размеры внутренней части корпуса датчика в зоне установки его на головку блока двигателя с высокой точностью очень трудно. В предлагаемом датчике внутри цилиндрического корпуса в зоне установки его на головку блока двигателя установлен жесткий цилиндрический вставочный элемент 9 в виде втулки, во внутренней полости которой по вертикальной оси установлен ферромагнитный сердечник 10. Втулка снабжена пазом для печатной платы с радиоэлементами.
Для датчика без цилиндрического вставочного элемента уменьшение диаметра корпуса составит:
1
Δd=Kk(D-2t),где
D - диаметр корпуса датчика;
t - толщина стенок корпуса датчика
а для датчика с цилиндрическим вставочным элементом уменьшение диаметра корпуса составит:
1
Δd2«Kk(D-D-2t),где
1
D - диаметр цилиндрического вставочного элемента Очевидно, что
1
Δd<Δd2
Т.е. при установке во внутреннюю часть корпуса датчика в зоне установки его на головку блока двигателя цилиндрического вставочного элемента повышается точность изготовления корпуса. Причем, чем ближе диаметр цилиндрического вставочного элемента приближается к диаметру датчика, тем меньше изменение диаметра корпуса датчика.