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

5.2.2. Промышленные образцы щелевых магнитных датчиков

В настоящее время освоен промьггплегшьгй вьшуск шгфокой номенгслатуры щелевьгх магнитньгх датчгпсов. Ведущей фирмой является Honeywell, которая вьшускает несколько серий ЩМД: 1AV, 3AV, 4AV и SR16/17.

Щелевые магнитньге датчгпси тгша 1AV2, 1AV10 и 2AV54, в основном, применяются в бесконгактньгх прерьшателях элегсгронньгх систем зажгп-ания двгп-ателей внутрегшего сгорания.

Напряжение питания указанньгх датчгпсов составляет от 4,5 до 24 В (в зависимости от типа прибора). Потребляемьгй ток 7...13 мА при токе коммутагщи 4...20 мА.

Для датчгпсов предусмотрены две основгп.ге схемы подгслючегптя нагрузгси с открьггьгм коллегсгором или с отгфьггьгм эмиттером .

Датчгпси Г1редназначегп.г для жестгсих условий эксгшуатагщи при воздействгш высокой температуры (до 150*0) и вибраг1ии с ускорением до 40g. [41, 51]

Фгфмой Siemens вьшускаготся ЩМД типа HKZ 101, которьгй является аналогом датчгпса 2AV54. Внепший вид датчгпса типа 2AV54 приведен на рис. 5.38.

22,5 2AV54 2.8


17,8

3 п

Sensor

.8,8

134,2

Фирмой Concord Sensor Inc. выпускается щелевой магнитный датчик типа CS6450, предназначенный для пшрокого применегптя.

Отечественной промьгпшенностью на базе маггштоуправляемьгх мгпфосхем типа К1116КПЗ освоен промьгпшенгп.гй вьшуск двух щелевьгх магнитньгх датчиков типа ДМИ-1 и ДМИ-2. Название датчиков представляет собой абривеатуру - Датчик Момента Искрообразовагпгя.

Датчгпси ДМИ-1 и ДМИ-2 используготся для определения положения подвижного объегсга, на котором укрепляют шторгсу -замьгкатель из ферромаггштного материала.

Общий и габаритные размеры вид датчгпса ДМИ-1 пргшеден на рис. 5.39.

Рис. 5.38. Внешний вид щелевого магнитного датчика типа 2AV54

Магнитоуправляемая микросхема


Постоянный чмагнит

Рж. 5.39.Внешний вид и габариты щелевого магнитного датчика типа ДМИ-1

В качестве замыкателя используются плоские квадратные или круглые пластины с отверстиями или полюсами, воспроизводящими код Грея. (См. рис. 5.37.а). Пластина-замьпсатель механически соединяется с объектом контроля. В зависимости от конструкщ1и МЩМД может использоваться как в качестве датчика перемещения (плоская пластина-замьпсатель), так и в качестве датчика угла поворота, (когда в качестве замыкателя используется круглый плоский диск). Каждый канал датчика представляет собой пару магнит-магнитоуправляемая ИС , считывающую сигнал одного разряда. Сигналы с выходов датчика поступают непосредственно на дешифратор, где преобразуготся в необходимую форму.

В многоканальных ЩМД должны использоваться магнитоуправляемые ИС, обладающие высокой чувствительностью и высокой разрешающей способностью.

При использовангш вьгсококачественгп.гх маггштов (из сгшавов тгша самарий-кобальт или неодим-железо-бор ) и высокочувствительных магнитоуправляемых интегральных схем возможно создание малогабаритгп.гх щелевьгх маггштньгх датчгпсов с геометрической разрешающей способностью порядка 0,1 ...0,5 мм.



п/п

Наименование параметра, единица измерения

Тип датчика / значение параметра

2AV54

Напряжение питания, В

6...16

6...16

Ток потребления, мА

Ток коммутации, мА

Коммутируемое напряжение, В

1,5...16

1,5...16

4,5...24

Напряжение логического 0 , В , не более

Напряжение логической 1 , В, не менее

(V- 0,4)

(V- 0,4)

(UnHT )min

Время переключения, не, не более

Температурный уход точки срабатывания /ошускания, мкм / °С, не

н/д

Ширина рабочего зазора, мм

Габариты зубца шторки-замыкателя, мм.

10x10x0,9

10x10x0,9

12x10,5x1

Габаритные размеры, мм

31,2x19,5x19

58x29x23

32x20,7x19,7

Гараптированпый ресурс работы, ч

5000

5000

20000

Масса, г, не более

Диапазон рабочих температур,°С

-45...+125

-45...+100

-40...+150

Кроме датчиков типа ДМИ в СССР бьш разработан датчик момента искрообразования типа М1ЦРФ, имеющий аналогичные параметры. Однако сведений о серийном производстве этого датчика в России не имеется. [7]

В 1999 году АО Сенсор объявлено о вьшуске щелевых магнитных датчиков серии СМАЗ -П06М. Основные параметры датчиков приводятся в главе 15 тома 2. [8]

5.2.3. Применение ЩМД в системах электронного зажигания

Конструкция щелевых магнитных датчиков типа 1AV2A,1AV10A, 2AV54 и др. оптимизирована для использования их в качестве бесконтактного прерьшателя в электронных системах зажигания автомобильной техники.

Электронная система зажигания в процессе эксплуатации практически не требует обслуживания и обладает следующими основными преимуществами:

напряжение, подводимое к свечам зажигания, увеличивается по сравнению с напряжением в классической системе, что позволяет увеличить зазор в свечах зажигания на 20-30% относительно стандартного, в связи с чем происходит полное сгорание топлива и связанные с ним повьппение мощности и экономичности двигателя, уменьшение нагарообразования, снижение токсичности отработанных газов;

облегчается пуск холодного двигателя при низких температурах;

повьппается срок службы прерьшателя (определяется его механическим износом).

В пластмассовом корпусе датчика размещены магнитная система с постоянным магнитом и магнитоуправляемая микросхема типа К1116КПЗ.

Датчик ДМИ-2 содержит дополнительно инвертирующий усилитель мощности на транзисторе КТ815А. Элементы усилителя и датчик ДМИ-1 смонтированы на небольшой печатной плате дугообразной формы.

Порядок работы датчика ДМИ-1. При введении зубца замьпсателя в зазор, последний шунтирует большую часть магнитного потока, падающего на магниточувствительный элемент магнитоуправляемой ИС (К1116КПЗ). В результате чего происходит уменьшение индукции до порога отпускания В^ микросхемы и на выходе датчика устанавливается уровень логической 1 . При выходе зубца из зазора индукция увеличивается и при достижении порога срабатьтания В^р^ микросхемы происходит обратная смена уровня выходного напряжения с 1 на 0 .

Выходной сигнал датчика ДМИ-1 при наличии зубца шторки в зазоре соответствует высокому уровню (логическая 1 ), а датчика ДМИ-2 - низкому (логический О ). Паправление движения шторки в зазоре датчика любое.

Датчики ДМИ-1 и ДМИ-2 предназначены для использования в системах бесконтактного зажигания двигателей современных легковых автомобилей. Они устойчивы к воздействию маслобензиновой смеси в соответствии с ГОСТ 3940-84.

Датчики ДМИ-2 снабжены защитой от бросков питающего напряжения, характерных для бортовой сети автотракторной техники.

В таблице 5.5 приведены основные параметры отечественных датчиков типа ДМИ-1, ДМИ-2 и датчика 2AV54 (фирмы Honeywell), предназначенных для использования в системах электронного зажигания.



Щелевой магнитный датчик устанавливают в нрерыватель-раснределитель двигателя вместо контактной группы. ЩМД вьшолняет функцию бесконтактного прерьшателя, определяющего моменты зажигания горючей смеси в цилиндрах.

Шторку-замьпсатель в этом случае изготовляют в виде стакана (см. рис. 5.30.В.), по окружности которого прорезаны прямоугольные окна. Число окон равно числу цилиндров двигателя.

Шторка укреплена так, что при вращении вала в зазоре датчика поочередно проходят окна и зубцы. При этом датчик формирует последовательность низковольтных прямоугольных импульсов искрообразования, которую система зажигания преобразует в высоковольтные разряды в свечах цилиндров двигателя.

Щелевые магнитные датчики типа 1AV2A, 1AV10A и 2AV54, как правило, используются в комплекте со снециальньпйи интегральньпии схемами электронного зажигания (драйверами).

Па рис. 5.40 в качестве примера приведена схема использования ЩМД в комплекте с интегральной микросхемой-драйвером типа L482 или L482D1. [15]

При использовании более совершенной системы зажигания современной автомобильной техники, кроме датчика прерьшателя, ЩМД могут применяться в качестве: датчиков угла поворота, расхода воздуха, угла открытия дроссельной заслонки и т.д. (Подробнее см. [23, 24]).

Современные щелевые магнитные датчики обладают очевидньпии преимуществами перед разомкнутыми OHTponnbDiOi парами. В первую очередь, можно отметить - отсутствие источника излучения, и, следовательно - высокую экономичность ЩМД.

Щелевые магнитные датчики не боятся посторонних засветок, агрессивных сред, а также загрязнений,

ПЬШИ и ДЬПЙОВ.

Основные параметры наиболее известных типов щелевых магнитных датчиков, вьшускаемых ведущими производителями приведены в главе 15 тома 2.



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