ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике, и может быть использована в блоках сигнализации положения в электрических исполнительных механизмах для бесконтактного детектирования абсолютного углового положения или количества оборотов выходного органа.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели, взятым за прототип является датчик положения (патент на полезную модель №95824, опубл. 10.07.2010 г.), содержащий входной вал, счетный механизм, размещенный между плитами, магнитный датчик, состоящий из магнитных элементов и приемного устройства.
Недостатком прототипа является сложность конструкции счетного механизма, обусловленная высокими требованиями к форме профиля каждого зубчатого колеса и их взаимного расположения в пространстве, необходимостью специального оборудования для изготовления зубчатых колес.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в упрощении конструкции датчика при одновременном повышении технологичности его изготовления.
Технический результат достигается тем, что в датчике положения, содержащем плиты, между которыми размещен счетный механизм с валами, один из которых является входным, в виде n элементов передачи, каждое из которых размещено на соответствующих валах, магнитный датчик, состоящий из магнитных элементов, расположенных на каждом валу и приемного устройства, введена центральная ось счетного механизма с (n-1) вспомогательными элементами, расположенными с возможностью взаимодействия с двумя сопряженными с каждым из них элементами передачи, где n=2, 3, 4, 5…, причем конструкция элементов передачи и вспомогательных элементов исключает возможность передачи вращения от последнего вала к входному.
Сущность полезной модели поясняется примером конструктивного выполнения датчика положения, где на чертеже представлена кинематическая схема датчика.
Многооборотный датчик положения состоит из соединенных стойками плиты-основания 1 и верхней плиты 2 для размещения между ними счетного механизма, магнитного датчика. Счетный механизм выполнен в виде, по крайней мере, пяти элементов передачи 3, 4, 5, 6, 7 с валами 8, 9, 10, 11, 12, один из которых является входным валом 8 датчика, и центральной оси 13 с расположенными на ней, по крайней мере, четырьмя вспомогательными элементами 14, 15, 16, 17. Элементы передачи и вспомогательные элементы выполнены, по крайней мере, литьевым методом. Вспомогательные элементы расположены с возможностью взаимодействия с двумя сопряженными с каждым из них элементами передачи.
Магнитный датчик содержит магнитные элементы 18, 19, 20, 21, 22 и приемное устройство 23 в виде платы с микросхемами. Магнитные элементы 18, 19, 20, 21, 22 размещены на каждом из валов 8, 9, 10, 11, 12 с возможностью взаимодействия при вращений с соответствующей микросхемой в приемном устройстве 23. Магнитные элементы 18, 19, 20, 21, 22 выполнены в виде дипольно намагниченных цилиндрических магнитов.
Датчик положения работает следующим образом. Многооборотный датчик положения связан с выходным валом исполнительного механизма посредством механической передачи, передающей его движение входному валу 8 датчика. Элемент передачи 3, находящийся на входном валу 8 датчика положения, за один свой оборот проворачивает следующий элемент передачи 4 на угол, необходимый для изменения положения вала 9 в пространстве, посредством сопряженного с ними вспомогательного элемента 13, в свою очередь элемент передачи 4 аналогичным образом повторяет вышеописанную механику. Каждая из микросхем в приемном устройстве 23, работающая на основе эффекта Холла, анализирует взаимное расположение магнитных элементов 18, 19, 20, 21, 22 магнитного датчика, связанных с входным валом счетного механизма.
Таким образом, конструкция заявляемого датчика положения характеризуется простотой и технологичностью благодаря выполнению счетного механизма, по крайней мере, литьевым методом в виде элементов передачи и вспомогательных элементов не предъявляя высоких требований к точности формы профиля каждого элемента, также компоновочное решение датчика позволяет уменьшить его габаритные размеры.
Заявляемый датчик положения может быть неоднократно воспроизведен на современном оборудовании и планируется применить в блоках сигнализации положения, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «промышленная применимость» для полезной модели.