Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Микромагнитоэлектроника: направление технологии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 [ 60 ] 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122

Таблица 5.4. Основные параметры миниатюрного щелевого магнитного датчика, реализованного на основе МУМ типа К1116КП9

№ п/п

Наименование параметра, ед. измерения

Диапазон значений

Напряжение питания, В

4,5...5,5

Ток потребления, мА

6...10

Ток коммутации, мА

Коммутируемое напряжение, В

1,5...16

Напряжение логического 0 , В , не более

Напряжение логического 0 , В , не более

(Un- 0,4)

Время переключения, не , не более

Температурный уход точки срабатывания /oTnvo.K-яния мкм / °С. не бопее

Ширина рабочего зазора, мм

Габариты зубца шторки-замыкателя, мм, не

6 X 6 X 0,9

Диапазон рабочих температур, С

-45...+85

Гарантированный ресурс работы, ч

5000

Габаритные размеры, мм

7 X 10 X 4,5

Масса, г , не более

Щелевые датчики с большим рабочим зазором

Щелевые магнитные датчики с большим рабочим зазором (более 10 мм), как правило, используются на объектах со значительным отклонением управляющего элемента (замьпсателя или магнита - активатора) при перемещении их на объекте контроля.

Наиболее типичным случаем являются щелевые магнитные датчики, используемые для контроля положения лифтовых кабин. Нри этом ширина рабочего зазора (щели) может составлять от 20 до 40 мм при глубине щели 30...50 мм. Индукция магнитного потока, падающего на МЧЭ, в таких случаях составляет 0,05... 1 мТл, что приводит к определенным трудностям при разработке ЩМД.

На практике могут использоваться два варианта конструкции таких датчиков.

Первый - применение высокочувствительной магнитоуправляемой ИС и пластины-замыкателя изготовленной из материала, обладающего очень малой величиной остаточной намагниченности. Наиболее пригодными материалами для изготовления замьпсателей являются муметалл или феррит с магнитной проницаемостью более 1000.

В втором случае применяются две магнитоуправляемые ИС, размещаемые на обоих сторонах рабочего зазора (щели), а в качестве активатора используется достаточно мощный постоянный магнит

i i Магнит

Lpj-

Разъём РГ1Н-1

МЧЭ

Пластина-замыкатель

Рис. 5.33.а. Конструкция ЩМД, реализованного по первому варианту

Рис. 5.33.6. Конструкции пластины-замыкателя ЩМД, реализованного по первому варианту

о

Основание (1 шт) (адюминий,датунь)

Замыкатель(3 шт) (феррит ц = 1000-2500)



S N

DA1 AD22151

R1* ЗОк

R2* 1,3к

R3* 100k

т

±

т

+5 в

R6* 1,6 к


da3 78l05

С1 220,0

-(2)+(6...24)1

Выход 1

-0 Выход;


DA1 - магниточувствительная ИС типа AD22151; DA2 - инструментальный усилитель АМР-04; ВАЗ - стабилизатор типа 78L05; DDI - микросхема 2ИЛИ-НЕ типа К561ЛЕ5.

Рис. 5.34. Электрическая схема ЩМД, реализованного по первому варианту

На рис. 5.35 приведена конструкция ЩМД, реализованная по второму варианту. Функциональная схема датчика приведена на рис. 5.36.

В качестве МЧЭ используются два полевых элемента Холла типа FEHS-01, включенные на входы компараторов типа Р554САЗ. С выхода компараторов сигнал поступает на вход схемы И-ИЛИ (DDI), а затем на триггер (DD2). Датчик питается от двухполярного источника.

В качестве управляющего элемента служит прямоугольный магнит из сплава SmCo. Точность срабатывания датчика составляет порядка + 0,25 мм.

5=25.

Магнит-активатор

2 ОГВ.

00 OS


Магнит-активатор (SmCo,B = 180 мТл)

Рис. 5.35. ЩМД, реализованного по второму варианту: а - конструкция; б - онструкция

магнита-активатора

На рис.5.33 приведена конструкция ЩМД, реализованная по первому варианту. В качестве МЧЭ использована высокочувствительная МЧМС типа AD22151, включеная на вход инструментального усилителя типа АМР-04, работающего в режиме компаратора. В качестве встроенного источника магнитного поля используется постоянный магнит из сплава NdFeB (В=180 мТл), а в качестве управляющего элемента служит прямоугольный стержень из феррита с ц >1000.Точность срабатывания датчика составляет порядка ± 0,5 мм. Электрическая схема датчика приведена на рис. 5.34.




<2)+Un(5B)

<4) Выход 2

Выход 1

(i) Общий

<3) -Uu (5 В)

В1, В2 - полевые элементы Холла типа FEHS-01; DA1, DA2 - компараторы типа КР544САЗ; DDI - схема ИЛИ типа К555ЛЛ1; DD2 - схема триггера типа К555ТЛ1.

Рис.5. 36. Функциональная схема ЩМД, реализованного по второму варианту конструкции

Следует отметить, что датчик, реализованный по первому варианту (рис. 5.33) обладает недостаточной помехоустойчивостью при работе в условиях электромагнитных помех, возникающих при работе промьппленного оборудования.

Многоканальные щелевые магнитные датчики

Определенный интерес представляют многоканальные щелевые магнитные датчики - МЩМД.

На рис. 5.37 в качестве примера приведена конструкщш 5-ти разрядного щелевого магнитного датчика.


00000 о

00001 1 00011 2 00010 3

00110 4

00111 5 00101 6 00100 7

01100 8

01101 9 01111 10 01110 11

01010 12

01011 13 01001 14 01000 15

11000 16

11001 17 11011 18

11010 19

11110 20

11111 21 hllOl 22 hilOO 23

10100 24

10101 25 10111 26 hoilO 27

10010 28

10011 29 10001 30 hoOOO 31


ТШТ

Пластина- / замьпсатель

Э

Общий

Магнитоуправляемая ИС

Рис. 5.37. Устройство многоканального щелевого магнитного датчика: а - кодовая пластина-замыкатель;

б - структурная схема.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 [ 60 ] 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122