Способ изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля и устройство для его осуществления

Способ изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п)901950 (61) Доиолнительное к авт. свил-ву (51)М. К.в. G 0I Я 33/02 (22) Заявлено 0 1.0230 (21 j 2877453/18-21 с присоединением заявки М (23)Приоритет

Оиубликовано 30.0182 Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 30. 01. 82

Гееудерстеехнмх кемитет

CCCP до делам взебретеххй к еткрыткх (53) УДК 621. 317. ,44(088.8) (4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРЕХКОИПОНЕНТНОГО ДАТЧИКА

ИАГНИТНОГО ПОЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ111ЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к магнитным измерениям постоянных и переменных магнитных полей, в частности, с использованием трехкомпонентных датчиков.

Известны способы изготовления трехкомпонентных датчиков магнитного поля на основе датчиков ЭДС Холла.

В качестве опорной фигуры датчика берется стеклянный или металлический кубик, на грани которого при положении внешнего калибровочного поля на" клеиваются определенным образом магниточувствительные элементы датчика (1). .Такой способ изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля и сам датчик, полувоенный в результате этого способа, характеризукттся трудоемкостью, нетехнологичностью, большими габаритами датчика.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ изготовления датчиков магнит-. ного поля, с\тласно которому в магнитном однородном поле в форму параллелепипеда помещают магниточувствительный элемент, фиксируют его положение относительно граней паS раллелепчпеда и затем заливают смолой или гипсом, иэ изготовленных таким образом параллелепипедов собирают, складывая их под прямыми о углами, магниточувствительный датчик, измеряющий магнитное поле по трем взаимно перпендикулярным направлениям f2).

Однако данный способ и датчик маг15 нитного поля, полученный в результате его реализации, отличаются сложностью иэготбвления датчика и недостаточной его точностью.

Цель изобретения - упрощение cno" соба при повышении точности датчика.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля, включающим ориентацию магниточув1950 4

4$

3 90 ствительных элементов датчика в однородном магнитном поле относительно опорных фигур, выставляют магнитные плоскости каждого магниточувствитель.ного элемента датчика с помощью блока ориентации ортогонально его пары плоскостей, устанавливают и фиксируют магниточувствительные элементы датчика вместе с блоками ориентации в опорной фигуре относительно ее соответствующих пар плоскостей, формируют тело датчика с последующим удалением блоков ориентации от датчика.

Устройство для осуществления способа, содержащее электромагнит и опорную фигуру, снабжено тремя блоками ориентации, расположенными внутри опорной фигуры, каждый из которых выполнен в виде параллелепипеда со штоком, на котором закреплен магниточувствительный элемент датчика, и механизмом для углового перемещения по двум взаимно перпендикулярным направлениям, а опорная фигура выполнена в виде пространственного угла, образованного тремя взаимно ортогональными пересекающимися плоскостями.

На фиг. 1 изображена сборка магии" точувствительных элементов в трехкомпонентный датчик магнитного поля; на фиг. 2 — момент установки магниточувствительного элемента датчика

6 по углу максимальной чувствительности

Способ осуществляется следующим образом.

Берется плоскость 1 (фиг.1) и относительно нее выставляются по взаимно ортогональным направлениям магниточувствительные элементы 2,3 и

4, после чего устанавливается сборный корпус 5 датчика магнитного поля (состоящий из двух частей) и формируется тело датчика 6 магнитного по- ля, заполняя корпус композицией холодного безусадочного отверждения, например на основе эпоксидных смол.

После формирования пластина 1 и магниточувствительные элементы 2, 3 и

4 оказываются связанными. в одно целое - датчик 6 магнитного поля, затем снимают сборный корпус 5 и отделяют блоки 7, 8 и 9 ориентации от датчика 6 магнитного поля, для чего обрезают штоки 10, 11 и 12 в местах входа в датчик. Указанные операции осуществляются внутри опорной фигуры 13, образованной тремя взаимно ортогональными плоскостями. Предва" рительно магниточувствительные элементы 2, 3 и 4 выставляются в калибровочном магнитном поле Н относительно базовых плоскостей параллелепипедов блоков 7,8 и 9. Опоп- ный параллелепипед блока 7, имеющий шток 10 с механизмом 14 перемещения по двум координатам помещается в зазор 15 калибровочного электромагнита 16, имеющего магнитное поле Н„

10 с высокой степенью однородности. На конец штока 10 наклеивается магниточувствительный элемент 4, по сигналам, снимаемым с магниточувствительного элемента 4, его устанавливают с по1у мощью механизма 14 перемещения по одной координате, выставляя его относительно плоскости 17 параллелепипеда 7, после чего поворачивают параллелепипед 7 на плоскость 18 и с помощью механизма 14 выставляют элемент 4 по другой координате.

Таким образом, магниточувствительный элемент 4 может быть выставлен с большой степенью точности по калибровочному электромагнитному полю Н„ относительно плоскостей 17 и 18 параллелепипеда блока 7. Точность установки и размеры датчика магнитного поля при этом не связаны

0 с базовыми размерами опорного тела, которые могут быть, в принципе, очень большими (несколько метров) при размерах датчика, ограниченных размерами применяемых магниточувствительных элементов 2, 3 и 4.

Для свободного перемещения штока .

10 к жесткой его фиксации в параллелепипеде блока 7 установлена втулка

19, например, из, резиноподобного материала. Аналогично устанавливаются относительно параллелепипедов блоков

8 и 9 магниточувствительные элементы

2 и 3, после чего все три фигуры переносятся в пустотелый угол опорной фигуры 13 и прижимаются на необходимом расстоянии к его граням, после чего ведется процесс изготовления датчика магнитного поля. 8 предлагаемом способе отсутствует связь между размерами изготавливаемого датчика и базовыми размерами опорных фигур. Расстояние между датчиками определяется лишь их размерами.

Устройство для изготовления датчиков магнитного поля состоит из опорной фигуры 13 и трех. блоков ориентации 7, 8 и 9 в виде параллелепипедов, имеющих штоки 10 11 и 12

15

5 9019 г. механизмами 14, 20 и 21 перемещения по двум координатам (фиг.2).

Настоящий способ изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля и устройство для его осуществле- 5 ния упрощают процесс изготовления датчиков, особенно в случае серийного их производства, обеспечивают получение датчиков магНитного поля, имеющих наименьшие габариты и сохраняющие, по сравнению с известными способами изготовления, характеристики измерения составляющих магнитного поля по осям.

Формула изобретения

1. Способ изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля, включающий ориентацию магниточувствительных элементов датчика в однородном магнитном поле относительно опорных фигур, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа при повышении точности датчи- д5 ка, выставляют магнитные плоскости каждого магниточувствительного элемента датчика с помощью блока ориентации ортогонально его пары плоскостей, устанавливают и:фиксируют магt

50 . 6 ниточувствительные элементы датчика вместе с блоками ориентации в опор" ной фигуре относительно ее соответствующих пар плоскостей, формируют тело датчика с последующим удалением блоков ориентации от датчика.

2. Устройство для осуществления способа по п.l, содержащее электромагнит и опорную фигуру, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено тремя блоками ориентации, расположенными внутри опорной фигуры,каждый из которых выполнен в виде парал" лелепипеда со штоком, на котором закреплен магниточувстаительный элемент датчика, и механизмом для углового перемещения по двум взаимно перпендикулярным направлениям, à опорная фигура выполнена в виде пространственного угла, образованного тремя взаимно ортогональными пересекающи" мися плоскостями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бетко 10. и др. Магнитное поле

2-метровой жидководородной пузырьковой камеры СКАТ. ОИЯИ 1-6769,Дубна, 1972.

2. Патент Японии 11 49-25912, кл. G 01 11 33/02,. 1974.

Фиа 2

Составитель Ф. Тарнопольская

Редактор Л. Горбунова Техред Т.фанта Корректор Г. Огар

Заказ 12373/55 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4