Датчик износа тормозной накладки автомобиля

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ДАТЧИК ИЗНОСА ТОРМОЗНОЙ НАКЛАДКИ АВТОМОБИЛЯ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусская государственная орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия(72) Авторы Карташевич Анатолий Николаевич Рудашко Александр Александрович Понталв Олег Владимирович Скадорва Андрей Феликсович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусская государственная орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия(57) Датчик износа тормозной накладки автомобиля, характеризующийся тем, что содержит катушку индуктивности с ферритовым сердечником из магнитомягкого материала,соединенную с источником постоянного тока, содержащим первый полевой транзистор и первый нагрузочный резистор датчик Холла с резистором для регулирования его напряжения питания, размещенный с возможностью взаимодействия с магнитным полем катушки при работе устройства, соединенный со светодиодом, который оптически связан с фоторезистором стабилизатора тока, содержащего также второй полевой транзистор, затвор которого соединен с истоком, второй нагрузочный резистор, стабилитрон, операционный усилитель, включенный в режиме повторителя напряжения, выход которого соединен через аналогово-цифровой преобразователь с бортовым компьютером, и выполненный в пластмассовом корпусе, расположенном на тормозной накладке перпендикулярно ее рабочей поверхности. Область техники, к которой относится изобретение, - машиностроение, в частности устройства для контроля за рабочим состоянием. 18143 1 2014.04.30 Известен индуктивно-цифровой датчик износа тормозных накладок автомобилей, состоящий из пластмассового корпуса, расположенного на тормозной накладке перпендикулярно ее рабочей поверхности, причем пластмассовый корпус содержит катушку индуктивности с ферритовым сердечником из мягкого материала, которая является частью релаксационного -генератора, включенного в схему датчика и соединенного через частотный и аналого-цифровой преобразователи с бортовым компьютером 1. Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей электромагнитного датчика износа тормозных накладок автомобилей для компьютерного диагностирования автомобилей. Сущность изобретения датчика износа тормозных накладок автомобилей на основе эффекта Холла заключается в том, что для решения вышеуказанной технической задачи электрическая схема дополнительно содержит два нагрузочных резистора, резистор, регулирующий напряжение питания датчика Холла, два полевых транзистора, датчик Холла,светодиод, фоторезистор, стабилитрон и операционный усилитель. На фигуре представлена схема электромагнитного датчика износа тормозных накладок автомобилей. Схема электромагнитного датчика износа тормозных накладок автомобилей состоит из тормозного диска 1 и тормозной накладки 2, пластмассового корпуса 3, расположенного на тормозной накладке перпендикулярно ее рабочей поверхности, ферритового сердечника из мягкого материала 4, катушки индуктивности 17, нагрузочных резисторов 5 и 15,полевых транзисторов 7 и 10, резистора 16, регулирующего напряжение питания датчика Холла 6, светодиода 8, фоторезистора 9, стабилитрона 11, операционного усилителя 12,аналого-цифрового преобразователя 13 и бортового компьютера 14. Схема датчика износа тормозных накладок автомобилей на основе эффекта Холла работает следующим образом. Через полевой транзистор 7 и нагрузочный резистор 5 на катушку индуктивности 17 подается постоянный ток, который образует вокруг нее и ферритового сердечника магнитное поле. При неизношенных фрикционных накладках 1 магнитное поле имеет значение магнитной индукции, равное В 1. Датчик Холла 6, помещенный в данное поле,вырабатывает падение потенциалов, равное 1, которое преобразуется светодиодом 8 в оптическое излучение, падающее на фоторезистор 9. При данных условиях величина сопротивления фоторезистора минимальна. В данной схеме стабилизатор тока содержит операционный усилитель 12, работающий в режиме повторителя напряжения, стабилитрон 11, обеспечивающий опорное напряжение 3, полевой транзистор 10 и фоторезистор 9. Напряжения на стабилитроне 11 и фоторезисторе 9 одинаковы и противоположно направлены, а стабилизируемый ток равен 3/3. Суммарный ток через стабилитрон 11 и фоторезистор 9 задается источником тока, построенном на полевом транзисторе 10, у которого затвор соединен с истоком. Выходное напряжение, снимаемое с операционного усилителя 12, имеющее величину 3 4/3, подается на вход аналого-цифрового преобразователя 13 и преобразуется в цифровой сигнал, поступающий в бортовой компьютер 14. С помощью переменного резистора 16 происходит установка электрической схемы датчика износа фрикционных накладок автомобилей на основе эффекта Холла в исходное положение, и на дисплее бортового компьютера горит надпись Износ фрикционных накладок 0 . Во время эксплуатации при трении о тормозной диск 1 тормозная накладка 2 изнашивается, уменьшается ее толщина , одновременно происходит уменьшение длины ферритового сердечника 4, что вызывает изменение магнитного поля вокруг его и катушки индуктивности 17. Происходит уменьшение падения потенциалов, вырабатываемое датчиком Холла 6. Это приводит к уменьшению оптического излучения светодиода 8 и уве 2 18143 1 2014.04.30 личению сопротивления фоторезистора 9. Вследствие чего изменяется выходное напряжение операционного усилителя 12. Аналого-цифровой преобразователь 13 фиксирует данное изменение величиной цифрового сигнала подаваемого на бортовой компьютер 14. Величина индуктивности катушки индуктивности с ферритовым сердечником из мягкого металла подбирается таким образом, чтобы при полном износе тормозной накладки 2 на экране бортового компьютера 14 горела надпись Износ тормозных накладок 100 . Использование датчика износа тормозных накладок автомобилей, характеризующегося тем, что содержит катушку индуктивности с ферритовым сердечником из магнитомягкого материала, соединенную с источником постоянного тока, содержащим первый полевой транзистор и первый нагрузочный резистор датчик Холла с резистором для регулирования его напряжения питания, размещенный с возможностью взаимодействия с магнитным полем катушки при работе устройства, соединенный со светодиодом, который оптически связан с фоторезистором стабилизатора тока, содержащего также второй полевой транзистор, затвор которого соединен с истоком, второй нагрузочный резистор, стабилитрон, операционный усилитель, включенный в режиме повторителя напряжения,выход которого соединен через аналого-цифровой преобразователь с бортовым компьютером, и выполненный в пластмассовом корпусе, расположенном на тормозной накладке перпендикулярно ее рабочей поверхности, позволит расширить функциональные возможности датчика и сделает возможным проведение компьютерного диагностирования тормозных систем автомобиля. Источники информации 1. Патент РБ 4611, 2008. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3