Устройство детектирования ферромагнитных тел в подающем тракте кормоуборочных комбайнов на базе датчика Холла

Принцип действия существующих металлодетекторов кормоуборочных комбайнов, находящихся в зоне уборки, основан на регистрации и обработке сигнала с датчиков, реагирующих на изменение статической энергии магнитного поля, вызванного движением ферромагнитных тел в зоне действия магнитного поля. Система, базирующаяся на методе измерения электродвижущей силы индуктивных чувствительных элементов, не удовлетворяет современным требованиям по уровню чувствительности. Авторами рассмотрена возможность применения в роли чувствительных элементов датчиков магнитного поля на основе эффекта Холла. С учётом геометрических особенностей системы каждый чувствительный элемент размещается таким образом, чтобы магнитное поле, создаваемое двумя соседними магнитами, располагалось перпендикулярно плоскости чувствительного элемента. При этом чувствительные элементы устанавливаются в плоскостях, ориентированных под разными углами относительно направления подачи урожая. Ферромагнитный объект, проходя через поле обнаружения, изменяет напряжённость магнитного поля на одном или нескольких чувствительных элементах, и датчик на основе эффекта Холла выдаёт напряжение, прямо пропорциональное величине магнитного поля. После обработки генерируется сигнал для остановки подающих валков. Эффективная обработка сигнала в режиме реального времени положительно сказывается на скорости реакции на инородное тело в питателе машины.

1. Долин А.Ю., Мещеряков И.К., Ремизов С.Е., Смирнов Б.Н. Металлодетектор для кормоуборочного комбайна: патент RU2060625 C1, IPC A01D75/18. Заяв. № 93001978/15, опубл. 27.05.1996. EDN: LINHQG

2. Ripka P., Janosek M., Novacek P. Depth estimation of metal objects. Procedia Engineering. 2010;5:280-283. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2010.09.102

3. Быков А.Б., Томчук В.В., Лозин Д.А., Джус Н.И., Джус И.Н. Металлодетектор уборочного комбайна и способ выявления ферромагнитного тела (его варианты): Патент RU2245560C2, МПК G01R33/02 G01V 3/08; заяв. № 2001112747/09 от 14.05.2001; Опубл. 27.01.2005. EDN: ZOOIFF

4. Jizhong Wang, Yangchun Liu, Bo Zhao, Fengzhu Wang, Weipeng Zhang, Yang Li. Design and verification of metal foreign body detection device for harvester based on eddy current effect. Journal of the ASABE. 2023,66(1):55 64. https://doi.org/10.13031/ja.15185

5. Будунова К.А., Кравченко В.Ф. Математические методы синтеза частотно-избирательных фильтров // Физические основы приборостроения. 2022. Т. 11. № 1(43). С. 2 21. END: EIDOPW

6. Novacek P., Rohac J., Ripka P. Complex markers for a mine detector. IEEE Transactions on Magnetics. 2012;48(4):1489 1492. https://doi.org/10.1109/TMAG.2011.2172933