![BY 6533 U 2010.08.30
2
(56)
1. Патент РФ 2301399, МПК G 01B 7/30, 2007.
Полезная модель относится к электронному приборостроению и может быть непо-
средственно использована в электронных системах управления автомобилем для опреде-
ления угла нажатия педали акселератора или в других автомобильных системах,
требующих получения аналогового сигнала, сигнала широтно-импульсной модуляции или
высокоразрешающего последовательно кодируемого цифрового сигнала абсолютного уг-
лового положения вращающегося объекта.
Известен бесконтактный датчик положения педали [1], который содержит ротор с
магнитом, установленным с возможностью движения относительно неподвижного стато-
ра. Статор представляет собой программируемую интегральную схему двухосевого угло-
вого энкодера с интегрированным крестообразным массивом чувствительных элементов.
Диаметрально намагниченный магнит, образующий рабочее параллельное магнитное по-
ле, установлен во втулке с пазами под отвертку. Втулка жестко установлена по результа-
там выравнивания магнита в установочной втулке ротора с выполненной в ней
ориентирующей лыской или пазом. Угол поворота установочной втулки ограничен упо-
рами в основании корпуса и выступами установочной втулки. Поверх роторного узла
установлена крышка-ограничитель.
К недостаткам данного устройства относятся невысокая надежность, чувствитель-
ность к вибрации, недостаточные интерфейсные возможности, предварительная установка
магнита в точно ориентированном положении перед программированием, получение на
выходе одного сигнала, невозможность работать от бортсети. Отсутствие в известном
бесконтактном датчике положения педали встроенной схемы защиты ограничивает его
функциональные возможности.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является созда-
ние устройства, обладающего упрощенной конструкцией и технологией, повышенным
уровнем точности, надежности измерений и чувствительности.
Поставленная задача решается следующим образом. В устройстве бесконтактного
датчика положения педали, содержащем магнит, установленный с возможностью движе-
ния относительно неподвижного статора, представляющего собой программируемую ин-
тегральную схему с датчиком магнитного поля в виде чувствительного элемента, согласно
полезной модели, магнит выполнен прямоугольным и не ориентированным в установоч-
ной втулке ротора, датчик магнитного поля в виде магнитно-резистивного элемента уста-
новлен по центру программируемой интегральной схемы, при этом программируемая
интегральная схема снабжена схемой защиты и вторичным источником питания, а в со-
ставе схемы защиты имеется защита от переполюсовок и помех по бортовой сети авто-
транспортного средства, причем схема бесконтактного датчика положения педали
выполнена с возможностью образовывать на выходе полный и половинный сигналы, вы-
водящиеся на блок управления агрегатом автомобильного средства, с возможностью
управления при отказе одного из выходов датчика работать по сигналу со второго выхода.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1 - функциональной схемой предлагаемо-
го устройства, фиг. 2 - главным видом бесконтактного датчика положения педали. Функ-
циональная схема (фиг. 1) состоит из датчика магнитного поля 1, магнита 2, вторичного
источника питания 3, схемы защиты, в составе которой имеется защита от переполюсовок
и помех по бортовой сети автотракторного средства 4, и двух выходов 6, 7, разделенных
делителем 5. Предлагаемое устройство содержит магнит 2 (фиг. 2), установленный с воз-
можностью движения относительно неподвижного статора, статор представляет собой
программируемую интегральную схему 15 (фиг. 2). Магнит 2 (фиг. 2) установлен во втул-
ке 10 с изолятором 13, закрепленной на роторе блока педали 8 (фиг. 2), движущемся отно-](https://image.slidesharecdn.com/6533-151010200113-lva1-app6891/85/-2-320.jpg)
More Related Content
What's hot (19)
Similar to Патент на полезную модель Республики Беларусь (20)
More from Иван Иванов (20)
Патент на полезную модель Республики Беларусь
- 1. ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (12) РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (19) BY (11) 6533 (13) U (46) 2010.08.30 (51) МПК (2009) G 01B 7/30 (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ПЕДАЛИ (21) Номер заявки: u 20091014 (22) 2009.12.02 (23) 2009.10.09 (71) Заявитель: Открытое акционерное общество "Экран" (BY) (72) Авторы: Терешенок Александр Ми- хайлович; Копыток Сергей Олегович; Морозова Наталья Станиславовна; Роменская Елена Викторовна; Чернин Михаил Абрамович (BY) (73) Патентообладатель: Открытое акцио- нерное общество "Экран" (BY) (57) Бесконтактный датчик положения педали с магнитом, установленным с возможно- стью движения относительно неподвижного статора, представляющего собой программи- руемую интегральную схему с датчиком магнитного поля в виде чувствительного элемента, отличающийся тем, что магнит выполнен прямоугольным и не ориентирован- ным в установочной втулке ротора, датчик магнитного поля в виде магнитно-рези- стивного элемента установлен по центру программируемой интегральной схемы, при этом программируемая интегральная схема снабжена схемой защиты и вторичным источником питания, а в составе схемы защиты имеется защита от переполюсовок и помех по борто- вой сети автотракторного средства, причем схема бесконтактного датчика положения пе- дали выполнена с возможностью образовывать на выходе полный и половинный сигналы, выводящиеся на блок управления агрегатом автомобильного средства, с возможностью осуществлять при отказе одного из выходов датчика управление по сигналу со второго выхода. Фиг. 1 BY6533U2010.08.30
- 2. BY 6533 U 2010.08.30 2 (56) 1. Патент РФ 2301399, МПК G 01B 7/30, 2007. Полезная модель относится к электронному приборостроению и может быть непо- средственно использована в электронных системах управления автомобилем для опреде- ления угла нажатия педали акселератора или в других автомобильных системах, требующих получения аналогового сигнала, сигнала широтно-импульсной модуляции или высокоразрешающего последовательно кодируемого цифрового сигнала абсолютного уг- лового положения вращающегося объекта. Известен бесконтактный датчик положения педали [1], который содержит ротор с магнитом, установленным с возможностью движения относительно неподвижного стато- ра. Статор представляет собой программируемую интегральную схему двухосевого угло- вого энкодера с интегрированным крестообразным массивом чувствительных элементов. Диаметрально намагниченный магнит, образующий рабочее параллельное магнитное по- ле, установлен во втулке с пазами под отвертку. Втулка жестко установлена по результа- там выравнивания магнита в установочной втулке ротора с выполненной в ней ориентирующей лыской или пазом. Угол поворота установочной втулки ограничен упо- рами в основании корпуса и выступами установочной втулки. Поверх роторного узла установлена крышка-ограничитель. К недостаткам данного устройства относятся невысокая надежность, чувствитель- ность к вибрации, недостаточные интерфейсные возможности, предварительная установка магнита в точно ориентированном положении перед программированием, получение на выходе одного сигнала, невозможность работать от бортсети. Отсутствие в известном бесконтактном датчике положения педали встроенной схемы защиты ограничивает его функциональные возможности. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является созда- ние устройства, обладающего упрощенной конструкцией и технологией, повышенным уровнем точности, надежности измерений и чувствительности. Поставленная задача решается следующим образом. В устройстве бесконтактного датчика положения педали, содержащем магнит, установленный с возможностью движе- ния относительно неподвижного статора, представляющего собой программируемую ин- тегральную схему с датчиком магнитного поля в виде чувствительного элемента, согласно полезной модели, магнит выполнен прямоугольным и не ориентированным в установоч- ной втулке ротора, датчик магнитного поля в виде магнитно-резистивного элемента уста- новлен по центру программируемой интегральной схемы, при этом программируемая интегральная схема снабжена схемой защиты и вторичным источником питания, а в со- ставе схемы защиты имеется защита от переполюсовок и помех по бортовой сети авто- транспортного средства, причем схема бесконтактного датчика положения педали выполнена с возможностью образовывать на выходе полный и половинный сигналы, вы- водящиеся на блок управления агрегатом автомобильного средства, с возможностью управления при отказе одного из выходов датчика работать по сигналу со второго выхода. Сущность полезной модели поясняется фиг. 1 - функциональной схемой предлагаемо- го устройства, фиг. 2 - главным видом бесконтактного датчика положения педали. Функ- циональная схема (фиг. 1) состоит из датчика магнитного поля 1, магнита 2, вторичного источника питания 3, схемы защиты, в составе которой имеется защита от переполюсовок и помех по бортовой сети автотракторного средства 4, и двух выходов 6, 7, разделенных делителем 5. Предлагаемое устройство содержит магнит 2 (фиг. 2), установленный с воз- можностью движения относительно неподвижного статора, статор представляет собой программируемую интегральную схему 15 (фиг. 2). Магнит 2 (фиг. 2) установлен во втул- ке 10 с изолятором 13, закрепленной на роторе блока педали 8 (фиг. 2), движущемся отно-
- 3. BY 6533 U 2010.08.30 3 сительно неподвижного статора с датчиком магнитного поля 1 (фиг. 1) в виде магнитно- резистивного элемента 14 (фиг. 2), в центре на программируемой интегральной схеме 15 (фиг. 2) располагаются схема защиты и вторичный источник питания 3 фиг. 1, в составе схемы защиты имеется защита от переполюсовок и помех по бортовой сети автотрактор- ного средства 4 фиг. 1. Колпачок 9 (фиг. 2) служит защитой втулки 10 (фиг. 2), блока пе- дали 8 (фиг. 2), механически связанного с ножной педалью акселератора автотракторного средства, относительное движение которой вызывает образование сигнала, пропорцио- нального перемещению магнита 2 (фиг. 2), который заливается или вклеивается в изоля- тор 13 фиг. 2. Параллельно лицевой поверхности программируемой интегральной схемы 15 (фиг. 2) установлен датчик магнитного поля 1 (фиг. 1) в виде магнитно-резистивного элемента 14 (фиг. 2) со вторичным источником питания 3 (фиг. 1). В составе схемы защи- ты имеется защита от переполюсовок и помех по бортовой сети автотракторного средства 4 (фиг. 1). Блок педали 8 (фиг. 2), закрепленный на втулке 10 (фиг. 2), устанавливается в нулевом положении, затем программируется программируемая интегральная схема 15 (фиг. 2), после окончания сборочного процесса программируется выходной разъем (на фи- гурах не показан), первое программирование производится на программируемой инте- гральной схеме 15 (фиг. 2), а затем по выходам 6, 7 (фиг. 1). Поверх роторного узла устанавливается крышка-ограничитель 16 (фиг. 2), жестко фиксируемая в корпусе 11 (фиг. 2), поверх роторного узла. Бесконтактный датчик положения педали работает следующим образом. Нулевую точку магнит 2 (фиг. 2) схема запоминает в любом случае. Нулевая точка по команде за- поминает перемещение блока педали 8 (фиг. 2), относительно нулевой точки при переме- щении блока педали 8 (фиг. 2) измеряется угол поворота датчика магнитного поля 1 (фиг. 1). При изменении положения полюсов магнита 2 (фиг. 2) изменяются параметры датчика магнитного поля 1 (фиг. 1) и соответственно на выходах 6, 7 (фиг. 1) меняется значение напряжения, которое пропорционально углу поворота блока педали 8 (фиг. 2) и, соответ- ственно, углу поворота датчика магнитного поля 1 (фиг. 1), при этом выходной сигнал на выходе 6 (фиг. 1) в два раза больше, чем на выходе 7 (фиг. 1). Это обеспечивает делитель 5 (фиг. 1). В исходное положение блок педали 8 (фиг. 2) возвращается с помощью встро- енной пружины 12 (фиг. 2). Сигнал выводится на жгут 17 (фиг. 2) и затем передается на разъем и блок управления бортсети агрегатом автомобильного средства (на фигурах не показан). При нажатии ножной педали акселератора бесконтактный датчик положения педали передает показания перемещения педали относительно угла поворота блока педали 8 (фиг. 2). При перемещении педали поворачивается датчик магнитного поля 1 (фиг. 1), и в начальное положение педаль возвращает пружина 12 (фиг. 2). Для исключения поврежде- ния схемы защиты, при неправильной подаче питания, в соответствии с ГОСТ 28751-90, в составе схемы защиты имеется защита от переполюсовок и помех по бортовой сети авто- тракторного средства 4 (фиг. 1). Бесконтактный датчик положения педали производит на выходах 6, 7 (фиг. 1) полный и половинный аналоговые сигналы, в случае повторной перепроверки сигнал может дуб- лироваться. Бесконтактный датчик положения педали можно сделать с цифровым сигналом в виде кода с интерфейсом. Предлагаемый бесконтактный датчик положения педали устойчив к вибрации, обла- дает расширенными интерфейсными возможностями, возможностью работать от бортсе- ти, получением двух сигналов на выходе, при сборке не требуется предварительная установка магнита в точно ориентированном положении перед программированием. Наличие в бесконтактном датчике положения педали встроенной схемы защиты от пере-
- 4. BY 6533 U 2010.08.30 4 полюсовок и помех по бортовой сети автотракторного средства расширяет его функцио- нальные возможности. Таким образом, данное устройство обладает упрощенной конструкцией и технологией сборки и монтажа, более точным измерением, имеет простую и дешевую схему сборки, то есть данное устройство применимо. Предлагаемый бесконтактный датчик положения пе- дали уже может быть освоен промышленностью в настоящее время. Заявителем изготов- лена опытная партия бесконтактных датчиков положения педали. Проведенные стендовые испытания и испытания в условиях эксплуатации показали надежность бесконтактных датчиков положения педали по сравнению с аналогичными устройствами, применяемыми в настоящее время. Принято решение о серийном производстве указанных бесконтактных датчиков положения педали. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.