Бесконтактный магнитный переключатель Советский патент 1982 года по МПК H03K17/80 

(54) БЕСКОНТАКТНЫЙ МАГНИТНЫЙ ПЕРЕКГЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам бесконтактной коммутации, и может быть использовано в приборах автоматики.

Известен бесконтактный магнитный переключатель, содержащий постоянный магнит цилиндрической формы и магниточувствительный элемент в виде магниторезистора 1.

Однако известное устройство не отличается высокой надежностью.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности бесконтактный магнитный переключатель, содержащий клавишу, жестко связанную с толкателем, на котором закреплен постоянный магнит, и расположенные в корпусе пружину возврата и магниточувствительный элемент, состоящий из сердечника с катушкой 2.

Однако наличие большого числа элементов и специальной конструкции двух магнитов усложняет устройство и снижает его надежность.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности.

Для достижения поставленной цели в бесконтактном магнитном переключателе, содержащем клавишу, жестко

связанную с толкателем, на котором закреплен постоянный магнит, и расположенные в корпусе пружину возврата и магниточувствительный элемент, состоящий из сердечника с катушкой, магниточувствительный элемент расположен на основании корпуса, постоянный магнит размещен на боковой стороне толкателя, обращенной к маг10ниточувствительному элементу, в центральной части свободного конца толкателя выполнено углубление, между торцом которого и основанием корпуса размещена пружина возврата, Д1ричем

15 магниточувствительный элемент выполнен в виде датчика импульсов с сердечником из магнитного материала со смещенной частной петлей гистерезиса.

20

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 - конструкция датчика импульсов с магнитным состоянием при отсутствии воздействия на него посто25янного магнита (а) и при воздействии на него постоянного магнита (б).

Бесконтактный магнитный переключатель содержит корпус 1 их электроизоляционного материала, в корпусе 30 размещены толкатель 2 с размещ нной в нем пружиной возврата 3, магнит 4 закрепленный на толкателе 2, датчик 5 импульсов, установленный на выступе основания корпуса 1, и интегрсшьную схему 6, также расположенную на основании корпуса 1 переключателя. Датчик 5 импульсов включает сердечник 7 из магнитного материала со смещенной частной петлей гистерезиса представляющего собой отрезок проволоки с двумя магнитными фазами: магнитомягкой сердцевиной 8 и магнитожесткой оболочкой 9, и катушку 10, размещенную на данном сердечнике. В исходном положении магнит 4 расположен выше датчика 5, и после H магнита не взаимодействует с датчиком, при этом магнитное состояние сердечника датчика таково, что направление намагниченности магнитомяг кой сердцевины противоположно направлению намагниченности магнитожесткой оболочки 9 благодаря действию ее размагничивающего поля Hpoij. При нажатии на толкатель 2 пружи на 3 сжимается, магнит 4 перемещает ся вниз так, что его поле оказывает ся направленным вдоль оси датчика 5 в ту же сторону, что и намагниченно магнитож-сткой оболочки. Поле Н, магнита 4 больше суммы; полей размагничивания Н paii и силы магнитомягкой сердцевины Нс.tp.сердечника датчика: рдп, Нс,.сР Поэтому при нажатии на толкатель 2 происходит скачкообразное изменение намагниченности магнитомягкой сердцевины 8, благодаря чему в катушке 10 вырабатывается импульс напряжения, амплитуда и длительность которого не зависят от скорости и величины изменения магнитного поля; импульс поступает на интегральную схему. При отпускании толкателя 2, пружина 3 распрямляется, магнит 4 возвращается в исходное положение, так что его поле перестает действовать на датчик, а под действием размагни чивгиощего поля Н р, магнитожес кой оболочки 9 магнитомягкая сердцевина 8 скачком возвращается в исходное положение, при этом в катушке 10 вырабатывается импульс напряжения о ратного знака. Датчик вырабатывает импульсы напряжения, амплитуда и длительность которых не зависят от скорости и величины изменения магнитного поля и от температуры окружающей среды в интервале Т - 140°С. Срабатывание датчика происходит при достижении магнитным лолем пороговой величины Н, возвращение датчика в исходное состояние происходит после уменьшения магнитного поля ниже критической величины Hj- Н-,. Пороговый характер срабатывания предлагаемого датчика полностью исключает возможность возникновения ложных перекттючений, свойственных магнитным элементам, не имеющих гистерезисных свойств. Поле срабатывания датчика импульсов зависит от выбранного магнитного материала СЧПГ сердечника и может иметь величины от 10 до 70 Э, что легко обеспечивается перемещением магнита малых размеров простой формы на небольшое расстояние. Формула изобретения Бесконтактный магнитный переключатель, содержащий клавишу, жестко связанную с толкателем, на котором закреплен постоянный магнит, и расположенные в корпусе пружину возврата и магниточувствительный элемент, состоящий из сердечника с катушкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности переключателя,магниточувствительный элемент расположен на основании- корпуса, постоянный магнит размещен на боковой стороне толкателя, обра1ценной к магниточувствительному элементу, в центральной части свободного конца толкателя выполнено углубление, между торцом которого и основанием корпуса размещена пружина возврата, причем магниточувствительный элемент выролнен в виде датчика импульсов с сердечником из магнитного материала со смещенной частной петлей гистерезиса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское-свидетельство СССР 454601, кл. Е 01 Н 36/02, 1969. 2.Патент США 3911429, кл. G 08 С 1/10, 1975 (прототип).