船用舵輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及船舶電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種能指示船舶航向的舵輪。
【背景技術(shù)】
[0002]船用舵輪在船舶導(dǎo)航系統(tǒng)中作為主體儀器，是船舶航向過程中進行方位控制必不可少的高精度方位控制設(shè)備。舵輪功能是控制船舶航向。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的舵輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，一般采取二級齒輪進行傳動，加工精度要求較高，因此價格昂貴，而且維護不方便；另外，有些舵輪手柄采用優(yōu)弧設(shè)計，容易導(dǎo)致因重心向下而使舵輪手柄自動回歸到零點；而且接口不開放，如果要應(yīng)用于國內(nèi)自主研發(fā)的各種設(shè)備，如大型船舶操縱模擬器等，必須遵循對方的通信協(xié)議，以及采用對方提供的通信接口，極為不便。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供了一種船用舵輪，它采用一級齒輪進行傳動，舵柄采用對稱圓弧設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，還可提供豐富的擴展性能，可以解決現(xiàn)有的舵輪設(shè)備接口不開放，擴展性差，價格昂貴等問題，彌補其在大型船舶操縱模擬器上等設(shè)備的應(yīng)用上的不足。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]本實用新型是一種船用舵輪。包括舵輪手柄，刻度盤，控制電路板，舵輪位置傳感器，聯(lián)軸器，齒輪，彈簧鋼珠固定塊。其中，舵輪位置傳感器通過聯(lián)軸器與齒輪、舵輪手柄連接，彈簧鋼珠固定塊內(nèi)有個彈簧頂住鋼珠，使其緊貼齒槽。舵輪手柄在轉(zhuǎn)動時，會使鋼珠逐次掉入到每個齒槽中，從而產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動的聲音與手感。
[0006]控制電路板又包含單片機、AD采樣模塊、亮度控制模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和穩(wěn)壓電源模塊。用戶轉(zhuǎn)動舵輪手柄，帶動指針指向刻度盤上相應(yīng)的刻度，由于舵輪手柄與位置傳感器用聯(lián)軸器連接，舵輪手柄轉(zhuǎn)動時，位置傳感器會跟隨舵輪手柄一起轉(zhuǎn)動。AD采樣模塊通過數(shù)據(jù)線與位置傳感器連接，單片機通過讀取AD數(shù)值來判斷當(dāng)前舵輪手柄所處的位置，然后將位置數(shù)據(jù)濾波處理后通過電平轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送出去。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:它不僅結(jié)構(gòu)簡單，通過舵輪手柄帶動位置傳感器改變舵輪的數(shù)值，還可以通過聯(lián)軸器來改變舵輪的零點，維護方便，還提供豐富的擴展性能，可根據(jù)需要設(shè)定不同的通信協(xié)議，價格低廉，而且精度較高，誤差不超過I度，適用于實船或船舶操縱模擬器使用，具有廣闊的市場前景。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型船用舵輪整體結(jié)構(gòu)圖
[0009]圖2為本實用新型船用舵輪內(nèi)部控制電路的電氣原理圖
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0011]如圖1所示，該船用舵輪，包括舵輪手柄1，刻度盤2，控制電路板3，舵輪位置傳感器4，聯(lián)軸器5，齒輪6，彈簧鋼珠固定塊7。
[0012]本實用新型船用舵輪要解決的一個關(guān)鍵的問題即是讀取舵值問題。這里主要采用了一個高精度、高線性的舵輪位置傳感器4，該舵輪位置傳感器4通過聯(lián)軸器2，再經(jīng)過齒輪6，與舵輪手柄I連接，該傳感器4兩端加+5V的電壓，通過AD采樣模塊讀取當(dāng)前檔位對應(yīng)的電壓值，通過查詢電壓和舵值對應(yīng)的表格，然后通過相應(yīng)的電壓值就可以確定當(dāng)前的舵值，從而實現(xiàn)讀取舵值的功能。
[0013]本實用新型船用舵輪要解決的另一個關(guān)鍵的問題即是舵輪的零點問題，這里主要采用一個聯(lián)軸器2，當(dāng)舵輪手柄I轉(zhuǎn)動到零點，即指針指向刻度盤2的零點時，再通過轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器5改變舵輪位置傳感器4的數(shù)值，使其為零點的數(shù)值。同時，齒輪6在零點處挖的齒槽比其余位置的深，使舵輪手柄轉(zhuǎn)動到零點的時候，手感與聲音比其他位置更加明顯。
[0014]如圖2所示，控制電路包含單片機、AD采樣模塊、亮度控制模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和穩(wěn)壓電源模塊。
[0015]單片機通過信號線與AD采樣模塊、亮度控制模塊及電平轉(zhuǎn)換模塊相連接，穩(wěn)壓電源模塊通過供電導(dǎo)線與單片機相連接，為單片機提供電能；電平轉(zhuǎn)換模塊主要用于數(shù)據(jù)信息輸出，有485或者232通信接口可供選擇；單片機上的的RXD、TXD引腳通過信號線與電平轉(zhuǎn)換模塊連接，ADCO引腳與AD采樣模塊連接，CCRO引腳與亮度控制模塊連接。
[0016]本裝置的使用方法:將船用舵輪安裝在大型船舶操縱模擬器或?qū)嵈?，?shù)據(jù)線接入控制臺或電子海圖儀或真舵輪上，接通電源后該船用舵輪即可正常使用。
【主權(quán)項】
1.船用舵輪，屬于船舶電子技術(shù)領(lǐng)域，包括舵輪手柄，刻度盤，控制電路板，舵輪位置傳感器，聯(lián)軸器，齒輪，彈簧鋼珠固定塊，其中，控制電路板又包含單片機、AD采樣模塊、亮度控制模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和穩(wěn)壓電源模塊，舵輪手柄與位置傳感器用聯(lián)軸器連接，AD采樣模塊通過數(shù)據(jù)線與位置傳感器連接，其特征在于舵柄采用對稱圓弧設(shè)計，可避免在操舵過程中舵柄由于重力作用自動旋回到零點，內(nèi)部采用彈簧頂住鋼珠，使其緊貼齒槽設(shè)計，使舵輪在轉(zhuǎn)動過程中具有聲音且有較好的手感，內(nèi)部的聯(lián)軸器可以調(diào)節(jié)舵輪的零點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用舵輪，其特征在于:舵輪位置傳感器與舵輪手柄的設(shè)計方式。
【專利摘要】船用舵輪，屬于船舶電子技術(shù)領(lǐng)域。包括舵輪手柄，刻度盤，控制電路板，舵輪位置傳感器，聯(lián)軸器，齒輪，彈簧鋼珠固定塊。其中，控制電路板又包含單片機、AD采樣模塊、亮度控制模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和穩(wěn)壓電源模塊。本實用新型的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，成本較低；內(nèi)部采用一塊單片機進行控制，具有良好的擴展性能，可根據(jù)需要設(shè)定不同的通信協(xié)議，具備各種通信接口；舵柄采用對稱圓弧設(shè)計，可避免在操舵過程中舵柄由于重力作用自動旋回到中間位置。
【IPC分類】B63H25-08
【公開號】CN204587290
【申請?zhí)枴緾N201520280298
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】廈門泓庚航?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月27日