БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК СКОРОСТИ АВТОМОБИЛЯ, ВСТРАИВАЕМЫЙ В КОРОБКУ ПЕРЕДАЧ

БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК СКОРОСТИ АВТОМОБИЛЯ, ВСТРАИВАЕМЫЙ В КОРОБКУ ПЕРЕДАЧ
Нредлагаемая полезная модель датчика скорости автомобиля (ДСА) относится к автомобильному электронному приборостроению и может быть использована как для измерения линейной скорости автомобиля, так и для измерения угловой скорости большого числа ферромагнитных зубчатых роторов, линейных и угловых перемещений других зубчатых механизмов и вращающихся валов в автомобильной, лёгкой и тяжёлой промышленности.
Известно устройство для определения частоты вращения различных деталей и узлов, применяющее магниточувствительный элемент для измерения скорости вращения колёс в антиблокировочных системах автомобилей. ( Авт. свид. № 92014487 МНК G 01 РЗ/488 от 25.12.92).
Недостатком данного устройства является отсутствие скважности выходного импульсного сигнала, максимально близкой к двум, и отсутствие адаптированности к условиям значительных статических и динамических изменений воздущного зазора, а также переменным температурам коробки передач.
Известен бесконтактный датчик скорости автомобиля, предназначенный для измерения угловой скорости зубчатого ротора, применяющий магнитопровод в составе магниточувствительного элемента для получения скважности, близкой к двум. (Решение от 14Др.ООЗ о вьщаче патента на полезную модель по заявке №2003127267/20 от08.09.2003, вх. № 029190, МПК G 01 РЗ/488).
Недостатком данного устройства является конструктивная сложность, необходимость процедуры механической оптимизации в конкретных условиях работы, а также некоторое снижение максимального воздушного зазора вследствие применения магнитопровода.
Задача полезной модели - повышение надёжности и точности бесконтактных ДСА, измеряющих угловую скорость вращения ферромагнитного зубчатого ротора, в условиях значительных статических и динамических системных смещений, зтзеличение диапазона рабочего воздушного зазора, а также упрощение конструкции устройства.
Поставленная задача достигается тем, что в корпусе ДСА, состоящего из магниточувствительного элемента на основе дифференциальной интегральной схемы (ИС) Холла и аксиально намагниченного постоянного магнита обратного смещения, и печатной платы ДСА с размещённой на ней электронной схемой обработки сигнала.
V 1Ш1Г.рРи1ЯИ«ши raiBi ieie Mi™-1.-. - ---т:- -,2- -.-.О. .;...3 .-/-.1,-;.5.; -.--Z .-;  . .  печатная плата располагается в пазах корпуса ДСА между дифференциальной ИС Холла и магнитом обратного смещения, образующими магниточувствительный элемент, причём ИС Холла и постоянный магнит заключены в два отдельных пластмассовых корпуса, жестко устанавливаемые (оплавляемых) с разных сторон платы.
Заявляемый ДСА показан на фиг.
ДСА состоит из ферромагнитного зубчатого ротора 1, корпуса бесконтактного датчика 2, магниточувствительного элемента 3, включающего дифференциальную ИС Холла 4 в пластмассовом корпусе 5, обратно смещающий магнит 6 в пластмассовом корпусе 7, печатной платы 8, контактов 9. Дифференциальная ИС Холла 4 жёстко установлена в пластмассовом корпусе 5 (вклеена) перпендикулярно оси симметрии зуба ротора 1 и запаяна на плате 8, корпус 5 жёстко установлен (оплавлен) на плате 8. Обратно смещающий магнит 6 запрессован в корпусе 7, при этом ось симметрии магнита 6, совпадающая с его магнитной осью, проходит через ось симметрии чувствительных центров дифференциальной ИС 4. Корпус 7 жёстко устанавливается на плате 8 (оплавляется). Контакты 9 запрессованы в корпусе 2 и запаяны на плате 8.
В таблице приведены некоторые технические данные для двух примеров заявляемого ДСА.
Таблица. Некоторые технические данные двух примеров ДСА
Как видно из таблицы, заявляемый ДСА имеет повышенную точность и надёжность измерений, увеличенный диапазон рабочего воздушного зазора d, скважность Q, близкую к двум.
Заявляемый ДСА отличается тем, что имеет статическую скважность выходного импульсного сигнала Q, максимально близкую к двум, обеспечиваемую конструктивно, без настройки и регулировки, повышенную точность и надёжность измерений в условиях значительных статических и динамических изменений рабочего воздушного зазора, что достигается расположением платы 8 в пазах корпуса ДСА 2 между магнитом 6 в пластмассовом корпусе 7, и ИС 4 в пластмассовом корпусе 5. При этом толп1,ина платы 8 (стандартная толпдина платы порядка 1,5 мм) и геометрия пластмассовых корпусов 2,5,7 конструктивно задают оптимальную толщину диамагнитного слоя L между обратной стороной ИС 4 и поверхностью полюса магнита 6. Например, для ДСА, показанного на фиг., толпдина платы и геометрия пластмассовых корпусов 2, 5, 7 обеспечивают толп,ину диамагнитного слоя L между
Продолжение табл.
обратной стороной ИС 4 и поверхностью полюса магнита 6 порядка (1,5-г5)мм. Следует отметить, что дальнейшее увеличение L сопровождается снижением максимального воздушного зазора.
Конструктивное введение расстояния L в корпусе ДСА улучшает его функциональные свойства за счёт минимизации неоднородностей намагничивания полюсов и допусков непгрпендикулярности установки смеш:ающего магнита относительно ИС и ротора. В случае  (размешение ИС и магнита в одном корпусе, установленном с одной  платы) к использованию могут быть рекомендованы только однородно намагниченные магниты, вместе с необходимостью обеспечивать жёсткие допуски геометрии магнита и ферромагнитных участков. Видимым отрицательным эффектом от неоднородности магнитных поверхностей при  является увеличение минимального рабочего зазора, ухудшение скважности выходного импульсного сигнала ДСА.
По сравнению с применением магнитопровода введение расстояния L не способствует снижению максимального воздушного зазора, кроме того, исключается монтаж металлических выводов ИС поверх проводящих поверхностей магнита или магнитопровода. Введение расстояния L за счёт расположения платы между ИС и магнитом также допускает использование магнитов с неоднородным намагничиванием поверхности до 5%, и способствует миниатюризации геометрических размеров ДСА, упрощению монтажа ИС на плате, простоте обеспечения процесса сборки корпуса ДСА и допусков монтажа ДСА в i оробке передач.