RU182128U1 - Датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический - Google Patents
Датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический Download PDFInfo
- Publication number
- RU182128U1 RU182128U1 RU2018119388U RU2018119388U RU182128U1 RU 182128 U1 RU182128 U1 RU 182128U1 RU 2018119388 U RU2018119388 U RU 2018119388U RU 2018119388 U RU2018119388 U RU 2018119388U RU 182128 U1 RU182128 U1 RU 182128U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetoelectric
- position sensor
- sensor
- crankshaft position
- crankshaft
- Prior art date
Links
- 229910000697 metglas Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электроизмерительного оборудования. Датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический содержит расположенный в корпусе магнитоэлектрический элемент, внешними поверхностями которого являются проводящие электроды, при этом дополнительно содержит схему для начальной обработки сигнала, микроконтроллер, CAN контроллер, CAN трансивер и CAN шину. Технический результат – возможность интегрировать магнитоэлектрический датчик в автомобильную систему. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области электроизмерительного оборудования и позволяет улучшить характеристики датчика положения коленвала (ДПКВ). Предлагается использование в системах управления режимом работы двигателя внутреннего сгорания, а также в других системах управления.
Основное применение датчиков положения коленвала заключается в определении углового положения коленчатого вала.
Недостатком известных ДПКВ является относительно большие габариты и масса, высокая стоимость.
Известен способ определения углового положения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания (см. RU №2506442, F02D 41/34, 26.11.2015).
Известен датчик положения коленчатого вала двигателя, содержащий постоянный магнит с примыкающим к нему магнитомягким полюсным штифтом, на котором размещена катушка (см. RU №2142641, G01P 3/48, 26.11.2015).
Наиболее близким по техническому решению является магнитоэлектрический (МЭ) датчик для автомобиля, содержащий корпус, постоянный магнит и магнитоэлектрический элемент, внешние поверхности которого являются электродами (см. Н.А. Колесников, Р.В. Петров, Магнитоэлектрический датчик для автомобиля, вестник Новгородского государственного университета, №6(89), с. 74-77) - прототип.
Недостатком такого датчика является отсутствие возможности интеграции в автомобильную систему.
Задачей полезной модели является возможность интеграции МЭ ДПКВ в автомобильную систему.
Для решения данной задачи предложен датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический, включающий расположенный в корпусе магнитоэлектрический элемент, внешними поверхностями которого являются проводящие электроды, который дополнительно содержит схему для начальной обработки сигнала, микроконтроллер, CAN контроллер, CAN трансивер и CAN шину.
Предлагаемый ДПКВ состоит из магнитоэлектрической структуры, например, магнитострикционно-пьезоэлектрической (фиг. 1), внешними поверхностями которой являются пластины из магнитострикционного материала, например, Метгласа, которые одновременно служат электродами. Внутренним элементом структуры является пьезоэлектрик, например, ЦТС-19, соединяющийся с пластинами Метгласа, например, клеем, для обеспечения жесткой связи. МЭ ДПКВ включает в себя также начальную схему первоначальной обработки сигнала с магнитоэлектрического элемента, микроконтроллер для дальнейшей обработки сигнала. CAN контроллер, CAN трансивер и CAN шину для возможности интеграции в автомобильную систему.
Техническим результатом является возможность интеграции датчика в автомобильную систему.
Для пояснения предполагаемой полезной модели предложены чертежи:
Фиг. 1 Конструкция магнитоэлектрического элемента и ориентация полей.
Фиг. 2 Структурная блок-схема МЭ ДПКВ.
Датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический состоит из магнитоэлектрического элемента, выполненного в форме пластины из пьезоэлектрика 1, на боковые поверхности которого с помощью клея нанесены пластины Метгласа 2 (фиг. 1). В состав устройства также входит схема обработки 3, микроконтроллер 4, CAN контроллер 5, CAN трансивер 6 и CAN шину 7 (фиг. 2). Магаитоэлектрический элемент выполнен из композиционного слоистого материала, например, состава Метглас - пьезокерамика ЦТС - Метглас, подробно описанного в [Бичурин М.И., Петров Р.В., Соловьев И.Н., Соловьев А.Н. Исследование магнитоэлектрических сенсоров на основе пьезокерамики ЦТС и Метгласа // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - №1].
Датчик положения коленчатого вала МЭ работает следующим образом. В непосредственной близости от стального зубчатого диска - шкива, располагают МЭ датчик. Стальной зубчатый диск в качестве однотипных меток имеет следующие друг за другом идентичные комбинации "зуб/промежуток между зубьями", а в качестве отличимой метки имеет промежуток между зубьями увеличенной протяженности по сравнению с промежутком между зубьями на участке с однотипными метками. Высота зуба регулирует величину магнитодвижущей силы (МДС) проходящего через колесо магнитного потока. При наличии зуба МДС F1 больше, а в промежутке между зубьями МДС F2 меньше, так как расстояние 
меньше, чем расстояние 
МЭ датчик испытывает воздействие переменного магнитного поля H~, вызванного вращением зубчатого диска, из-за чередования при вращении участков с высокой магнитной проницаемостью - «зуб» и с низкой магнитной проницаемостью - «промежуток между зубьями». При вращении зубчатого колеса возникает дополнительное модулированное переменное магнитное поле H~. Соответственно, меняется коэффициент α и выходной сигнал датчика. При этом датчиком, для каждой проходящей мимо комбинации "зуб/промежуток между зубьями" формируется электрический импульс, а для метки формируется явно отличимый сигнал. Например, в зависимости от настройки датчика выходной сигнал может иметь низкий уровень в местах расположения зубьев и высокий уровень в местах расположения промежутков между зубьями, а в месте расположения метки выходной сигнал с датчика будет иметь максимальную амплитуду. В результате МЭ эффекта в датчике возникает переменный электрический сигнал, несущий информацию о частоте вращения коленвала и угле его поворота, который снимается с электродов МЭ элемента и который проходит через начальную схему обработки сигнала, микроконтроллер, CAN контроллер, CAN трансивер и CAN шину, полученный обработанный сигнал готов к использованию в автомобильной системе.
Структурная блок-схема предлагаемого датчика положения коленчатого вала приведена на фиг. 2.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет интегрировать МЭ ДПКВ в автомобильные системы.
Claims (1)
- Датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический, включающий расположенный в корпусе магнитоэлектрический элемент, внешними поверхностями которого являются проводящие электроды, отличающийся тем, что дополнительно содержит схему для начальной обработки сигнала, микроконтроллер, CAN контроллер, CAN трансивер и CAN шину.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119388U RU182128U1 (ru) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119388U RU182128U1 (ru) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU182128U1 true RU182128U1 (ru) | 2018-08-03 |
Family
ID=63142115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119388U RU182128U1 (ru) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU182128U1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1040339A1 (ru) * | 1982-05-04 | 1983-09-07 | Специализированный Проектный Конструкторско-Технологический Институт По Разработке И Внедрению Автоматизированных Систем Для Оборудования С Программным Управлением | Устройство дл измерени колебаний частоты вращени коленчатого вала двигател внутреннего сгорани |
| US6020737A (en) * | 1992-05-19 | 2000-02-01 | Wyss; Walter | Shaft position detectors with stray magnetic field compensation |
| US20180094951A1 (en) * | 2016-02-12 | 2018-04-05 | Allegro Microsystems, Llc | Angle Sensing Using Differential Magnetic Measurement And A Back Bias Magnet |
-
2018
- 2018-05-25 RU RU2018119388U patent/RU182128U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1040339A1 (ru) * | 1982-05-04 | 1983-09-07 | Специализированный Проектный Конструкторско-Технологический Институт По Разработке И Внедрению Автоматизированных Систем Для Оборудования С Программным Управлением | Устройство дл измерени колебаний частоты вращени коленчатого вала двигател внутреннего сгорани |
| US6020737A (en) * | 1992-05-19 | 2000-02-01 | Wyss; Walter | Shaft position detectors with stray magnetic field compensation |
| US20180094951A1 (en) * | 2016-02-12 | 2018-04-05 | Allegro Microsystems, Llc | Angle Sensing Using Differential Magnetic Measurement And A Back Bias Magnet |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Н.А. Колесников, Р.В. Петров. Магнитоэлектрический датчик для автомобиля. Вестник Новгородского государственного университета, N6(89) 2015, стр. 74-77. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7021127B2 (en) | Self-powered wireless sensor assembly for sensing angular position of the engine crankshaft in a vehicle | |
| JP2007107527A (ja) | 内燃機関の惰性回転時にスタータのスタータピニオンを内燃機関のリングギヤに噛み合わせるための方法および内燃機関のスタータ制御装置 | |
| CN106525306A (zh) | 发动机扭矩检测装置及方法 | |
| US4166977A (en) | Rotary speed and angular position determination system, particularly for the crankshaft of an internal combustion engine | |
| US10401194B2 (en) | Sensor for determining at least one rotation characteristic of a rotating element | |
| RU182128U1 (ru) | Датчик положения коленчатого вала магнитоэлектрический | |
| US7323865B2 (en) | Device for determining the angular position and rotation speed of a rotary member | |
| KR102205769B1 (ko) | 토크 센서 | |
| US6172500B1 (en) | Target design for geartooth sensor with minimal number of unique segments combined in nonrepeating fashion | |
| US4339713A (en) | Apparatus for detecting rotations | |
| CN100516489C (zh) | 引擎的冲程判别装置 | |
| CN202066472U (zh) | 一种判别发动机停机时曲轴位置的装置 | |
| US6837100B1 (en) | Detection of combustion misfiring | |
| CN110678637B (zh) | 用于报告信号传感轮的方位变化的设备和方法 | |
| EP2837520A3 (en) | Vehicle instrument panel with magnet equipped pointer | |
| RU2589973C2 (ru) | Способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания в процессе разгона | |
| JP2007187447A (ja) | 内燃機関のシリンダ位置検出装置 | |
| US4922198A (en) | Displacement sensor including a piezoelectric element and a magnetic member | |
| CN210889694U (zh) | 一种发动机带测速功能的曲轴 | |
| Ribbens | Experimental road test of a noncontacting method of measuring IC engine torque nonuniformity | |
| CN202049171U (zh) | 机动车车速传感器 | |
| UA151624U (uk) | Пристрій для визначення із підвищеною точністю кутового положення та частоти обертання колінчастого вала двигуна внутрішнього згоряння | |
| SU145807A1 (ru) | Тахометрическое устройство дл измерени скорости вала при испытании двигател внутреннего сгорани методом выбега оборотов | |
| JP2005241577A (ja) | エンジンの回転検出装置 | |
| SU901603A1 (ru) | Бесконтактна система зажигани |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190526 |