TARIFNAME DÖNER EKSENLI SISTEMLERDE AÇI VEYA DOGRUSAL HAREKET ÖLÇÜMÜNÜ SAGLAYAN MANYETIK ESASLI ÖLÇER Teknik Alan Bulus, esnek serit miknatisin dogrudan dogruya açili montaji ile sensör 'üzerinde olusturdugu degisen. manyetik alan açi ölçümünü saglamasi yoluyla döner eksenli sistemlerde açi ölçümünü veya dogrusal hareketlerde mesafe ölçümünü gerçeklestirmesine imkan veren manyetik esasli açi Teknigin Bilinen Durumu Manyetik sensörler, elektronik devreler tarafindan islenmek üzere manyetik olarak kodlanmis bilgileri elektrik sinyallerine dönüstürür. Manyetik sensörler, konum, hiz veya yön hareketi gibi birçok farkli uygulamada kullanilabildikleri için giderek daha popüler hale gelen kati hal cihazlaridir. Ayrica temassiz, asinmasiz çalismalari, az bakim gerektirmeleri, saglam tasarimlari ve sizdirmaz salon etkisi cihazlarinin titresime, toza ve suya karsi bagisik olmasi nedeniyle elektronik tasarimcilari için popüler bir sensör seçimidir. Manyetik sensörlerin ana kullanimlarindan biri, konum, mesafe ve hizin algilanmasi için otomotiv sistemlerindedir. Örnegin, bujilerin atesleme açisi için krank milinin açisal konumu, hava yastigi kontrolü için araba koltuklarinin ve emniyet kemerlerinin konumu veya kilitlenme önleyici fren sistemi (ABS) için tekerlek hiz algilamasi vb. sistemlerde kullanilabilmektedir. Manyetik sensörler, çesitli farkli uygulamalarda çok çesitli pozitif ve negatif manyetik alanlara yanit vermek üzere tasarlanmistir. Çikis sinyali etrafindaki manyetik alan yogunlugunun bir fonksiyonu olan bir tür miknatis sensörüne Hall Etkisi Sensörü adi verilir. Döner eksenli sistemlerde açi ölçümünü saglanmasi için manyetik sensörler ergonomik yapisi itibari ile birçok sistemde uygulanabilmektedir. Bu tip uygulamalara örnek olarak mikroislemcili diz eklemlerinin eklem açisini okumak verilebilir. Mikroislemcili diz protezleri güvenli ve konforlu bir yürüyüs için tasarlanmistir. Bu protezler konvansiyonel sistemlere göre daha kullanislidirlar ve günümüzde ampüte hastalarin ilk tercihi haline gelmistir. Mikro islemcili diz protezleri çesitli sensörler yardimi ile yürüyüs fazlarini tahmin etmektedir. Bu yolla tahmin ettikleri faza göre sahip olduklari tahrik sistemini yürüyüsü destekleyecek yönde kullanmaktadirlar. Diz eklemi açi sensörü yürüyüs fazi tahmininde önemli rol almaktadir. Açi okumak için mevcut incremental encoder, absolute encoder ve lineer potansiyometre gibi ürün çözümleri incelendiginde, montaj problemleri ve yüksek maliyetler dezavantaj olarak ortaya çikmistir. CN218943610U sayili patent basvurusu bir yapay diz ekleminden bahsetmektedir. CN218943610U sayili patent basvurusunun tarifname takimindan miknatis karsisinda konumunu koruyacak sekilde sensörün kaydirilmasi için bir slot mekanizmasinin tarif edildigi anlasilmaktadir. KRlOl889656Bl sayili patent basvurusunun ise algilama araçlarina sahip olan yapay femoral uzuVdan bahsettigi anlasilmaktadir. Bahsi geçen. yapilanmanin sensörün. gauss alanina yaklastirilip ya da uzaklastirilmasi ile isletilen bir algilama araci bulundurdugu anlasilmaktadir. Teknigin olagan durumuna dahil olan ve ayrintilari yukarida sunulan eklemler için açi algilanmasi amaciyla kullanilan sistemler mekanik olarak kompleks sistemler olusturulmasini gerekli kilmaktadir. Sistemlerin kompleks hale gelmesi açi algilama mekanizmalarinin çok daha fazla yer kaplamasina sebep olabilmektedir. Uygulamanin diz eklemi Vb. sistemlere yapilmasi durumunda algilama mekanizmasinin toplam büyüklügü ve kapladigi alan sistem tasarim ve uygulama ergonomisi açisinda önemli bir handikap olusturabilmektedir. Yine kullanilacak algilama mekanizmasinin kompleks hale getirilmesi imalat zorluklarina yol açacagindan üretim maliyetlerini arttirmaktadir. Yine yapinin kompleks hale gelmesi bakim. ve isletme maliyetlerinin artmasina sebep olabilecektir. Bulusun Çözümünü Amaçladigi Problemler Bulusun amaci, esnek serit miknatisin dogrudan dogruya açili montaji ile sensör üzerinde olusturdugu degisen manyetik alan açi ölçümünü saglamasi yoluyla döner eksenli sistemlerde açi ölçümünü veya dogrusal harekette miknatisin açili montaji ile hareket mesafesinin ölçümünü gerçeklestirmesine imkan veren manyetik esasli açi veya hareket mesafesi ölçerinin olusturulmasidir. Bulus konusu açiölçer en az bir esnek serit miknatisin en az bir sensörün üzerinde olusturdugu degisen manyetik alanin ölçülmesi ile isletilmektedir. Olusturulan basit yapilanma sayesinde alan ve boyut problemi olusan ortamlarda açi ölçülmesi için minimal sistemlerin olusturulmasi mümkün olabilmistir. Örnegin bulus konusu yapilanmanin diz eklemi gibi uygulama alaninin sinirli oldugu ortamlarda yapilmasi ile önemli bir Mikroislemcili diz protezleri farkli elektronik denetleyicileri de yapisinda bulundurmasi gerektiginden diz protezinin toplam yapisi ciddi oranda artis göstermektedir. Yine farkli elektronik komponentlerin protez yapisina sigdirilmasi gerekliligi de kullanilan açi ölçer için kullanilabilecek alaninda azalmasina sebep olmaktadir. Açiölçer sistemleri için kullanilan bu alanin artmasi diz protezinin toplam yapisinin da ciddi oranda artmasina sebep olacagindan diz protezinin ergonomik olarak tasarlanmasina engel olacaktir. Ancak bulus konusu yapisal olarak çok daha küçük olan açiölçerin kullanilmasi, ergonomik diz protezlerinin tasarlanmasi açisindan önemli bir tasarimsal avantaj saglayabilecektir. Yine bulus konusu açiölçerin basit yapisi sayesinde uygulamam ve bakim maliyetleri ciddi oranda düsürülebilmektedir. Sekillerin Açiklanmasi Sekil 1. Açiölçerin patlatilmis görünümü, Sekil 2. Manyetik elemanin açili montajinin sensör üzerinde olusturmus oldugu manyetik alanin gösterimi, Sekil 3. Açi sensöründen alinan dönme açisi/dogrusal yer degistirme kullanilarak sensör çikis verisini gösteren Sekil 4. Kutuplandirilmasi özel olarak yapilmis dogrusal miknatis örneklerinin sematik görünümü, Sekil 5. Manyetik unsurun önlü arkali kutuplandirilmis kullanimin sematik görünümü, Sekil 6. Diz ekleminin perspektif görünümü, Sekillerdeki Referanslarin Açiklamasi .Manyetik eleman .Sensör .Yerlesim kanali .Diz eklemi dönme ekseni .Ayak yönü protez baglanti noktasi .Tahrik sisteminin diz eklemine baglanti noktasi 8.Soketinin proteze baglanti noktasi Bulusun Açiklanmasi Bulus, açisal hareketli mekanik sistemlerin elektronik ortamda açi takibinin veya dogrusal hareketli mekanik sistemlerin. dogrusal hareketlerinin. takibinin. yapilmasini saglayan manyetik esasli açiölçer veya hareket mesafesi ölçer ile ilgilidir. Bahsi geçen açiölçer en temel halinde esnek yapida ve serit formunda olusturulmus en az bir manyetik eleman (1) ve açisal hareket durumunda manyetik alan degisimlerini algilayabilen bahsi geçen manyetik eleman (1) ile iliskilendirilmis en az bir sensör (3) bulundurmaktadir. Bulusun tercih edilen uygulamalarindan birine göre manyetik eleman (l) miknatis formundadir. Bu yapilanma dahilinde miknatis bir kabugun içine yerlestirilerek kullanilabilmektedir. Sekil l'e göre bahsi geçen kabuk gövde (2) olarak gösterilmektedir. Sekil l'e göre manyetik eleman (l) esnek bir serit formunda olusturulmus ve açili olarak mekanik sistem ile iliskilendirilmistir. Sekil l'e göre manyetik eleman (l), yapisinda en az bir yerlesim kanali (4) olusturulmus gövde (2) içine yerlestirilmistir. Daha özel olarak manyetik eleman (l), gövde (2) içinde olusturulmus yerlesim kanalina (4) açili olarak yerlestirilmektedir. Bu uygulama dahilinde yerlesim kanalinin (4) ve/veya gövdenin. (2) kesitinin. en. az bir` bölümü dairesel formda olusturulmus ve bu yapilanmaya uygun olacak sekilde manyetik eleman (1) da bu yapiya uygun bir yay formunda tasarlanmistir. Bu yapilanma dahilinde serit ve esnek bir dogal miknatis formunda olan manyetik eleman (1) bir gövdenin (2) içerisine kolayca yerlestirilerek kullanilabilmektedir. Bulus konusu açiölçerin isletilebilmesi için sensör (3) ve manyetik elemanin (l), manyetik olarak iliskilendirilmesi yeterli olacaktir. Sekil l'e göre sensör (3) dairesel olarak olusturulmus gövdenin (2) disina konumlu haldedir. Bulusun farkli uygulamalari sensörün (3) gövdenin (2) içine konumlandirilmasi ile de isletilebilmektedir. Bu yapilanma dahilinde saglanan montajin dairesel hareketi sensör (3) üzerinde degisken manyetik alan olusturmaktadir. Degisen manyetik alani ölçen sensör (3) hassas açisal ölçüm yapabilmektedir. Bulus dahilinde tarif edilen sensör (3) herhangi bir manyetik alan sensörü olabilir. Hall effect ve magnetic field sensörler buna örnek verilebilir. Egime sahip olan kabugun düz hale getirilmesi durumunda dogrusal hareketli sistemlerin konum ölçümünü yapilabilmektedir. Dogrusal hareketli sistemlere bir örnek lineer aktüatörler verilebilir. Bulusun tercih edilen uygulamalarindan biri dahilinde bahsi geçen açiölçer mikroislemci kontrollü diz protezlerinin elektronik ortamda açi takibinin yapilmasi amaciyla da kullanilabilmektedir. Yukarida anlatildigi üzere birkaç basit bilesenin birlikte isletilmesi ile olusturulmus olan açiölçer kullanimi ve montaji oldukça basit bir çözüm ortaya koyabilmektedir. Bu sayede hem üretim hem de isletim maliyetleri açisindan avantajli bir yapi öngörebilmektedir. Ayni kullanim alanina sahip incremental ve absolute encoder modellerinin montaj iliskileri açisindan bazi mekanik tasarimlarda kullanilmasi mümkün. degildir. Mikroislemcili diz protezi tasarimi gibi uygulamalar bu duruma önemli bir örnek teskil etmektedir. Bulus konusu açiölçer oldukça basit, kompakt ve yekpare yapiya sahip olmasi sebebi ile diger encoder modellerinin kullanilamadigi birçok uygulamada rahatlikla uygulanabilmektedir. Açi sensöründen (3) alinan (dönme açisi/dogrusal yer degistirme) kullanilarak sensör çikis verisi Sekil 3'te sunulan tabloda yer almaktadir. Bulus konusu açiölçerin veya dogrusal hareket mesafesinin olusturulabilmesi için manyetik alan ölçümü yapabilen farkli yapida olabilen sensörler (3) tek baslarina ya da birlikte kullanilabilir. Bu noktada manyetik eleman (1) tarafindan olusturulan manyetik alani dogru algilayabilen herhangi bir sensörün (3) kullanimi mümkündür. Sekil 4 gövde (2) içine dogrudan dogruya açili bir serit manyetik eleman yerlestirmek yerine özel olarak kutuplandirilarak dogrusal olarak montaji yapilmis olan manyetik elemani (1) göstermektedir. Bu uygulama dahilinde serit formda olusturulmus ve dogrusal olarak gövdeye montaji yapilmis manyetik eleman sensöre (3) göre açili olarak kutuplandirilmis olarak ya da sensöre göre açili olarak gövde içine yerlestirilebilmektedir. Bu pozisyonlanma sayesinde manyetik elemanin (l) açili bir serit halinde yapilandirilmasina gerek kalmadan, dogrusal olarak yapilandirilmis manyetik elemanin (l) gövde içinde sensöre (3) göre konumu ya da kutuplanmasi degistirilerek çözüm saglanabilmektedir. Sekil 4, özel kutuplanma durumlarinin yaratilabilmesi için manyetik elemanin (l) sagli sollu kutuplandirilmasina iliskin uygulamalari göstermektedir. Sekil 5 ise manyetik elemanin (l) sagli sollu yerine önlü arkali kutuplandirilmis halini göstermektedir. Bu uygulamanin kullanilmasi ile manyetik sensör (3) üzerinde degisen manyetik alan olusturulabilmesi mümkün olabilecektir. Bulus dahilinde kullanilan manyetik elemanin (l) gauss degeri degistirilerek farkli yapilanmalarin. olusturulmasi mümkündür. Örnegin manyetik elemanin (l) gauss degeri arttirildiginda sensör miknatis arasi mekanik boslugun arttirilmasi da mümkün olabilmektedir. Sekil 6, açiölçerin mikroislemci kontrollü diz protezlerinin elektronik ortamda açi takibinin yapilmasi amaciyla kullandigi uygulamaya iliskin örnegi göstermektedir. Bu uygulama dahilinde açi ölçer eklem açi sensörünün okuma islemi yapmasi gereken eksen olan diz eklemi dönme ekseni (5) ile iliskilendirilmistir. Bu yapilanma dahilinde diz eklemi ayak yönü protez baglanti noktasindan (6) ayak yönü protez bilesenlerine ve soketin proteze baglanti noktasi (8) üzerinden sokete baglanabilmektedir. Yine bu uygulama dahilinde diz eklemi tahrik sisteminin diz eklemine baglanti noktasi (7) ile donatilmistir. TR TR DESCRIPTION MAGNETIC BASED METER THAT PROVIDES ANGLE OR LINEAR MOTION MEASUREMENT IN ROTARY AXIS SYSTEMS Technical Field The invention is the change that it creates on the sensor with the direct angled mounting of the flexible strip magnet. Magnetic-based angle, which allows angle measurement in rotary axis systems or distance measurement in linear movements by providing magnetic field angle measurement. State of the Art Magnetic sensors convert magnetically encoded information into electrical signals to be processed by electronic circuits. Magnetic sensors are solid-state devices that are becoming increasingly popular because they can be used in many different applications such as position, speed or directional motion. They are also a popular sensor choice for electronics designers due to their non-contact, wear-free operation, low maintenance requirements, robust design and the fact that the sealed hall effect devices are immune to vibration, dust and water. One of the main uses of magnetic sensors is in automotive systems for sensing position, distance and speed. For example, the angular position of the crankshaft for the firing angle of spark plugs, the position of car seats and seat belts for airbag control, or wheel speed detection for anti-lock braking system (ABS), etc. can be used in systems. Magnetic sensors are designed to respond to a wide range of positive and negative magnetic fields in a variety of different applications. A type of magnet sensor whose output signal is a function of the magnetic field intensity around it is called a Hall Effect Sensor. Magnetic sensors can be applied in many systems due to their ergonomic structure to provide angle measurement in rotary axis systems. An example of this type of applications is reading the joint angle of knee joints with microprocessors. Microprocessor knee prostheses are designed for safe and comfortable walking. These prostheses are more useful than conventional systems and have become the first choice of amputee patients today. Microprocessor knee prostheses estimate gait phases with the help of various sensors. In this way, they use their propulsion system to support walking, according to the phase they estimate. The knee joint angle sensor plays an important role in gait phase estimation. When existing product solutions such as incremental encoder, absolute encoder and linear potentiometer for angle reading are examined, installation problems and high costs emerge as disadvantages. Patent application number CN218943610U mentions an artificial knee joint. It is understood from the specification set of the patent application numbered CN218943610U that a slot mechanism is described for sliding the sensor in a way that maintains its position against the magnet. It is understood that the patent application numbered KRlOl889656B1 talks about an artificial femoral limb with sensing tools. Aforementioned. sensor of the structure. It is understood that it has a detection tool that can be operated by moving it closer or further away from the Gauss field. The systems used to detect angles for the joints, which are included in the standard state of the art and whose details are presented above, require the creation of mechanically complex systems. As systems become more complex, angle detection mechanisms can take up much more space. Application knee joint Etc. If it is installed on systems, the total size of the detection mechanism and the area it covers may pose a significant handicap in terms of system design and application ergonomics. Again, making the detection mechanism to be used more complex will increase production costs as it will lead to manufacturing difficulties. Again, the structure becomes more complex. and may cause operating costs to increase. Problems the Invention Aims to Solve The purpose of the invention is to use a magnetic-based angle or travel distance meter that allows angle measurement in rotary axis systems by providing angle measurement of the changing magnetic field created on the sensor by direct angled mounting of the flexible strip magnet, or measurement of movement distance by angled mounting of the magnet in linear motion. is to be created. The protractor of the invention is operated by measuring the changing magnetic field created by at least one flexible strip magnet on at least one sensor. Thanks to the simple structure created, it has become possible to create minimal systems for angle measurement in environments where space and size problems occur. For example, when the structure subject to the invention is made in environments where the application area is limited, such as the knee joint, the total structure of the knee prosthesis increases significantly, as knee prostheses with an important microprocessor must also contain different electronic controllers. Again, the necessity of fitting different electronic components into the prosthesis structure also causes a decrease in the area available for the protractor used. Increasing this area used for protractor systems will cause the total structure of the knee prosthesis to increase significantly and will prevent the ergonomic design of the knee prosthesis. However, the use of the structurally much smaller protractor that is the subject of the invention can provide a significant design advantage in terms of designing ergonomic knee prostheses. Again, thanks to the simple structure of the protractor of the invention, application and maintenance costs can be significantly reduced. Explanation of Figures Figure 1. Exploded view of the protractor, Figure 2. Demonstration of the magnetic field created on the sensor by the angled mounting of the magnetic element, Figure 3. Showing the sensor output data using the rotation angle/linear displacement obtained from the angle sensor, Figure 4. Linear magnet with specially polarized Schematic view of the samples, Figure 5. Schematic view of the magnetic element polarized front and back, Figure 6. Perspective view of the knee joint, Explanation of References in the Figures. Magnetic element. Sensor. Placement channel. Knee joint rotation axis. Foot direction prosthesis connection point. Knee drive system Connection point to the joint 8. Connection point of the socket to the prosthesis. Description of the Invention. The invention provides angle tracking of angular motion mechanical systems or linear motion mechanical systems in the electronic environment. of linear movements. of follow-up. It is related to the magnetic-based protractor or travel distance meter that enables this to be done. In its most basic form, the said protractor contains at least one magnetic element (1) that is flexible and in strip form, and at least one sensor (3) associated with the said magnetic element (1) that can detect magnetic field changes in case of angular movement. According to one of the preferred embodiments of the invention, the magnetic element (l) is in magnet form. Within this configuration, the magnet can be placed in a shell and used. According to Figure 1, the said shell is shown as body (2). According to Figure 1, the magnetic element (l) is formed in the form of a flexible strip and is associated with the mechanical system at an angle. According to Figure 1, the magnetic element (1) is placed within the body (2) in whose structure at least one placement channel (4) is created. More specifically, the magnetic element (1) is placed at an angle into the placement channel (4) created within the body (2). Within this application, the placement channel (4) and/or the body. (2) cross-section. most. At least one part of it is formed in a circular form, and the magnetic element (1) is designed in the form of a spring in accordance with this structure. Within this configuration, the magnetic element (1), which is in the form of a strip and flexible natural magnet, can be easily placed into a body (2) and used. In order to operate the protractor of the invention, it will be sufficient to magnetically associate the sensor (3) and the magnetic element (l). According to Figure 1, the sensor (3) is positioned outside the circular body (2). Different applications of the invention can also be operated by positioning the sensor (3) inside the body (2). The circular movement of the assembly provided in this configuration creates a variable magnetic field on the sensor (3). The sensor (3) that measures the changing magnetic field can make precise angular measurements. The sensor (3) described within the invention can be any magnetic field sensor. Hall effect and magnetic field sensors can be given as examples. If the inclined shell is made flat, position measurement of linear moving systems can be made. An example of linear motion systems is linear actuators. In one of the preferred applications of the invention, the mentioned protractor can also be used to electronically monitor the angle of microprocessor-controlled knee prostheses. As explained above, the use and assembly of the protractor, which is created by operating a few simple components together, can provide a very simple solution. In this way, an advantageous structure can be foreseen in terms of both production and operating costs. It is possible to use incremental and absolute encoder models, which have the same usage area, in some mechanical designs in terms of assembly relations. It is not. Applications such as microprocessor knee prosthesis design are an important example of this situation. Since the protractor of the invention has a very simple, compact and monolithic structure, it can be easily applied in many applications where other encoder models cannot be used. Sensor output data using the angle sensor (3) (rotation angle/linear displacement) is included in the table presented in Figure 3. In order to create the protractor or linear movement distance of the invention, sensors (3) of different structures that can measure magnetic field can be used alone or together. At this point, it is possible to use any sensor (3) that can accurately detect the magnetic field created by the magnetic element (1). Figure 4 shows the magnetic element (1), which is mounted linearly by specially polarizing it, instead of placing an angled strip magnetic element directly into the body (2). Within this application, the magnetic element, which is created in strip form and mounted linearly on the body, can be placed in the body at an angle relative to the sensor (3) or at an angle relative to the sensor. Thanks to this positioning, a solution can be achieved by changing the position or polarization of the linearly structured magnetic element (l) within the body relative to the sensor (3), without the need to configure the magnetic element (l) as an angled strip. Figure 4 shows applications for left and right polarization of the magnetic element (l) in order to create special polarization situations. Figure 5 shows the magnetic element (l) polarized front and back instead of left and right. By using this application, it will be possible to create a changing magnetic field on the magnetic sensor (3). Different structures can be made by changing the Gauss value of the magnetic element (l) used in the invention. It is possible to create . For example, when the Gauss value of the magnetic element (l) is increased, it is possible to increase the mechanical gap between the sensor and the magnet. Figure 6 shows an example of the application of the protractor for electronic angle tracking of microprocessor-controlled knee prostheses. Within this application, the protractor is associated with the knee joint rotation axis (5), which is the axis on which the joint angle sensor should read. Within this configuration, the knee joint can be connected to the foot direction prosthesis components through the foot direction prosthesis connection point (6) and to the socket via the socket's prosthesis connection point (8). Again, within this application, the knee joint is equipped with the connection point (7) of the drive system to the knee joint. TR TR