Магниточувствительный элемент Советский патент 1987 года по МПК G01R33/06 

11282026

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты вращения, перемещений, угла и индукции магнитного поля с использованием маг ниточувствительных диодов в жестких температурных условиях эксплуатации

Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение температурного диапазона магниточув- ствительного элемента.

На фиг.1 схематично изображен магниточувствительный элемент; на фиг.2 - графики выходных сигналов кагнитодиодов.

Магниточувствителькьй элемент (фиг.1) содержит ферромагнитное тело 1 , з качестве которого может быть часть детали, перемещение или угол которой измеряется, или .зубец ротора при измерекни частоты вращения, .парный магнитодиод 2,, зторой магни-- тодиод 3, постоянный магнит 4, суммирующий усилитель, состоягций из постоянных резисторов 5-7 и операционного усилителя 8.

Пзрзый 2 I второй 3 магиитодкоды установлены на торце постоя 1кого магнита 4, причем второй магннто- диод 3 ориентирован TEKj что боковые грани парзсго 2 н второго 3 маг- янтодиодов образуют угол of в гграде- лах О Bt--;. 180, а откошениа рассто- якия между магнитодкодбмк к шириной ферромагнитного тела меньше единицы Магнитодиоды 2 и 3 включтаются на вхо операционного усилителя 8 через ре- зг сторы 5 и 6 Выходной сигн-ал сни- . мается с выхода операционного усилителя 8 относительно общей.точки соединения магнитодиодов. (

г

Орн перемещении ферромагнитного тела 1 относительно магнитодиодов 2 и 3 с выхода последних снимаетсй изменяк Ш1ЙЙся сигнал. Величина выходного сигна/ш зависит от зазора мезеду ферромагнитным телом 1 к маг- нитодиодами 2 и 3, а также от начального напряжения на магнитодио- Дйх,, вознж а{ощего от магнитного поля смещения постоянного магн;-;та 4. Величина начального напряжения за- виснг от величины наклона оси максимальной магниточувствительности магнитодиода относительно оси пос i OnHHoro магнита. Начальное напря- :«врше выше на магнитодиоде 2, чем iia магнитодиоде 3, уменьшений ;.чагйк

точувствительности которого достигается тем, что при наклоне его грани на угол Ы уменьшается проекция вектора индукции магнитного поля на направление, соответствующее его максимальной чувствительности.Вследствие этого чувствительность магни- тодиода 2 выше чувствительности магнитодиода 3. Максимумы (фиг.2) сигналов с магнитодиодов 2 и 3 при прохождении ферромагнитного тела 1 будут в разные моменты времени. Так, максимум сигнала и„ , 2с магнито pf X

диода 2 будет в момент а, когда зазор меэду ним и ферромагнитным те-- лом 1 г шнимален. Максимум сигнала

0

5

0

5

0

и

5

0

5

,&Н|)

3 с магнитодиода 3 будет в )(

зых-з

мент Ь, когда зазор между ним и ферромагнитным телом по линии, параллельной оси магнита, минимален. На выходе операционного усилителя 8 будет сукма двух сигналов;

и. - -и, и,„з , где и„, . - напряжение с выхода

магнитодиода напряжение с выхода

магнитодиода 3. Так как магнитодиод 2 имеет мак симальную чувствительность, то npaj снижении температуры он за счет мяг- ниткого ПОЛЯ смещения войдет в насыщение м потеряет чувствительность, а . магнитодиод 3 в этот минент не потеряет чувствительности, так как чувствительность его снижена за счет йаклона к магнитное поле смещений

еще не введет его в насыщение.

При повышении температуры происходит обратное, когда магнитодиод 3 уже потеряет чувствительность,, магнитодиод 2 еще ее сохранит. Так как сигнал с. обоих магкитодиодов сзгмми- руется,, то очевидно, что температурный диапазон работы такого датчика шире XJOM с ОДНИМ магнктодиодом,

Формула изобретения

Мзгниточувствительный элемент, содержащий ферромагнитное тело, постоянный магнитJ два магнитодиода, непосредственно я через соответствующие резисторы подключенные к входам суммирующего усилителя, выход которого соединен с Входом и с выходо .г маг- Н5 точувствительного элементй, о т - я и ч а ю Л и и с я тем, что, с це-- лью по ьшения чувствиталькоетн и с-асширения температурного диапазона, оба магнитопровода установлены на торце постоянного магнита со стороны ферромагнитного тела, один из которых параллелен оси постоянного маг Ve6/jfi

ы

12820264

нита, а другой расположен под углом, большим О и меньшим 180, а отношение расстояния между магнитодиода- ми и шириной ферромагнитного тела меньше единицы.

Редактор Н.Марголина

Составитель В.Шульгин

Техред В.Кадар . Корректор Е.Сирохман

Заказ 7261/43Тираж 730Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

-,..-. .„ ,.--.--;,.

Проияуодстверпто-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,4

фиг. 2:

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение чувствительности и расширение температурного диапазона магниточувстви- тельного элемента (МЭ). МЭ содержит ферромагнитное тело (ФТ) 1, в качестве которого может быть часть дета- лиу перемещение или угол которой измеряется, или зубец ротора при измерении частоты вращения, магнитодио- ды (М) 2 и 3, постоянный магнит 4 и суммирующий усилитель,включающий постоянные резисторы 5-7 и операционный усилитель. Цель достигается тем, что в МЭ на торце постоянного магнита устанавливают М 2 и 3. При этом М 3 ориентирован так, что боковые грани М 2 и 3 образуют между собой угол в пределах 180, а отношение расстояния между М 2 и 3 и шириной ФТ 1 меньше единицы. Изобретение может быть использовано для измерения частоты вращения, перемещений, угла и индукции магнитного поля с использованием магниточувст- вительных диодов в жестких температурных условиях эксплуатации. 2 ил. с & (Л to СХ) N5 О ts5 О) cpi/s.f