專利名稱：一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種電子尺，尤其是一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺， 屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]目前，在工業(yè)應(yīng)用中，常常需要對汽缸中活塞位置進(jìn)行測量。而活塞被密封安裝在汽缸內(nèi)，而且在不斷做往復(fù)運(yùn)動，因此對其位置的測量不能通過刻度尺來完成。通常的做法是在汽缸的外部通過機(jī)械連接的方式，固定一個可變電阻，在汽缸運(yùn)動的過程中帶動可變電阻滑動而改變其接觸點(diǎn)的位置，從而改變電阻值，得到電阻值還需要通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號送給處理器進(jìn)行處理，對阻值分析計算得出汽缸活塞的位置數(shù)值。這種通過機(jī)械聯(lián)動的測量方式常因其機(jī)械結(jié)構(gòu)而存在物理位置偏差，造成測量誤差，而且容易因?yàn)檫\(yùn)動磨損造成觸點(diǎn)的接觸不良而使測量失效。[0003]因此有必要研發(fā)出一種新型的用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，使其采用非接觸及數(shù)字測量方式，通過磁環(huán)及霍爾傳感器感應(yīng)活塞位置，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確測量。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了一種采用非接觸及數(shù)字測量方式，通過磁環(huán)及霍爾傳感器感應(yīng)相對位置，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確測量的用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺。[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0006]所述的一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，包括磁環(huán)、霍爾傳感器和集成電路模塊；所述磁環(huán)固定在汽缸內(nèi)部的活塞上，所述霍爾傳感器的輸出端與所述集成電路模塊的輸入端連接，固定在汽缸外側(cè)，所述霍爾傳感器設(shè)置有若干個，順次直線排列，分布的密度與電子感應(yīng)尺的刻度相對應(yīng)。[0007]進(jìn)一步地，所述集成電路模塊包括微處理器、IO擴(kuò)展電路、電源和LED指示燈；所述微處理器、IO擴(kuò)展電路及LED指示燈的陽極分別與所述電源連接，所述霍爾傳感器的輸出端分別與所述IO擴(kuò)展電路的輸入端及LED指示燈的陰極連接，所述IO擴(kuò)展電路的輸出端與所述微處理器連接。[0008]進(jìn)一步地，所述集成電路模塊還包括RS485驅(qū)動電路；所述RS485驅(qū)動電路與所述微處理器及電源連接。[0009]更進(jìn)一步地，所述霍爾傳感器是開關(guān)型霍爾傳感器，型號為AH3020。[0010]更進(jìn)一步地，所述IO擴(kuò)展電路設(shè)置有若干個輸入口，每個輸入口與設(shè)置在相應(yīng)位置的霍爾傳感器連接。[0011]本實(shí)用新型所述的一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺工作原理是所述的磁環(huán)固定在汽缸內(nèi)部的活塞上，隨活塞往復(fù)運(yùn)動，使活塞周圍產(chǎn)生磁場。汽缸外側(cè)固定設(shè)置有多個所述霍爾傳感器，順序排列成直線。所述的霍爾傳感器在一定強(qiáng)度的磁場作用下，會使內(nèi)部觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出低電平。各個霍爾傳感器產(chǎn)生的低電平使與之連接的LED指示燈點(diǎn)亮，并通過所述的IO擴(kuò)展電路的相應(yīng)引腳將信號傳送給所述微處理器，所述的微處理器判斷相應(yīng)引腳上的電平得出活塞的實(shí)時位置，同時通過所述的RS485驅(qū)動電路將檢測到的參數(shù)傳輸?shù)綄?shí)際應(yīng)用單元電路。[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，采用非接觸及數(shù)字測量方式，通過磁環(huán)及霍爾傳感器感應(yīng)活塞位置，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確測量。


[0013]圖1是本實(shí)用新型所述的一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺的原理方框示意圖。[0014]附圖中分述標(biāo)記如下1、磁環(huán)；2、霍爾傳感器；3、集成電路模塊；4、微處理器；5、 IO擴(kuò)展電路；6、電源；7、LED指示燈；8、RS485驅(qū)動電路。
具體實(shí)施方式
[0015]如附圖1所示，是一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺的原理方框示意圖， 包括磁環(huán)1、霍爾傳感器2和集成電路模塊3，所述集成電路模塊3包括微處理器4、10擴(kuò)展電路5、電源6、LED指示燈7和RS485驅(qū)動電路8。所述磁環(huán)1固定在汽缸內(nèi)部的活塞上， 所述霍爾傳感器2的輸出端與所述集成電路模塊3的輸入端連接，固定在汽缸外側(cè)，所述霍爾傳感器2設(shè)置有若干個，順次直線排列，分布的密度與電子感應(yīng)尺的刻度相對應(yīng)。所述微處理器4、10擴(kuò)展電路5、RS485驅(qū)動電路8及LED指示燈7的陽極分別與所述電源6連接， 每個所述霍爾傳感器2的輸出端分別與所述IO擴(kuò)展電路5的對應(yīng)輸入端及LED指示燈7 的陰極連接，所述IO擴(kuò)展電路5的輸出端和所述RS485驅(qū)動電路8分別與所述微處理器4 連接。[0016]本使用新型所述的一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，可以設(shè)置有包括三組電子尺，電阻 R1-R9、R28-R34、發(fā)光二極管 D1-D10、D32-D36、霍爾開關(guān) Z1-Z3、Z10-17、 Z34-Z38和接插件J2組成的第一電子尺；電阻R10-R18、R35-R41、發(fā)光二極管D11-D20、 D37-D42、霍爾開關(guān) Α-lh、Z18-Z25、Z39-Z43和接插件Jl組成的第二電子尺；電阻 R19-R27、R42-R48、發(fā)光二極管 D21-D30、D43-D48、霍爾開關(guān) Z7-Z9、Z26-Z33, Z44-Z48 和接插件J5組成的第三電子尺。電阻R1-R48分別為發(fā)光二極管D1-D48的上拉和限流電阻，組成LED指示燈7，霍爾開關(guān)Z1-Z48組成霍爾傳感器2，型號為AH3020。鎖存器芯片U1-U6組成IO擴(kuò)展電路5，微處理器4采用單片機(jī)U8，單片機(jī)U8的8位輸入口 RB0-RB7，通過IO擴(kuò)展電路5擴(kuò)展為48個輸入口，分別連接于接插件J3、J4、J6，并與第一電子尺、第二電子尺、 第三電子尺的對應(yīng)接插件J2、JU J5接插連接，48個輸入口分別與48個霍爾開關(guān)Z1-Z48 對應(yīng)。[0017]磁環(huán)1固定在汽缸內(nèi)部的活塞上，隨活塞往復(fù)運(yùn)動，使活塞周圍產(chǎn)生磁場。汽缸外側(cè)固定設(shè)置的多個霍爾傳感器2在一定強(qiáng)度的磁場作用下，會使內(nèi)部觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出低電平。各個霍爾傳感器2產(chǎn)生的低電平使與之連接的LED指示燈7點(diǎn)亮，并通過IO擴(kuò)展電路的相應(yīng)引腳將信號傳送給所述微處理器，在本實(shí)施例中，第一電子尺、第二電子尺、第三電子尺分別固定在三個汽缸的外側(cè)，各電子尺的霍爾開關(guān)Z1-Z48在汽缸中活塞的運(yùn)行后，快速感知其位置，在對應(yīng)的霍爾開關(guān)輸出低電平，使與之連接發(fā)光二極管發(fā)光。同時，該低電平通過與之連接的鎖存器芯片傳送到相應(yīng)的擴(kuò)展輸入口。由于48個輸入口中任意一個的低電平都能被單片機(jī)U8檢測到，從而獲知汽缸中活塞的實(shí)時位置。單片機(jī)U8還可將檢測到的參數(shù)通過RS485驅(qū)動電路8傳輸?shù)綄?shí)際應(yīng)用單元電路。每個電子尺包括16個霍爾開關(guān)，并由兩片8位鎖存器芯片擴(kuò)展而成16個輸入口與之連接，因此，每個電子尺的分辨率為16位，單片機(jī)U8可同時檢測3支16位分辨率的電子尺。增加電子尺的霍爾開關(guān)及鎖存器芯片的數(shù)量，可擴(kuò)展更多的輸入口，實(shí)現(xiàn)更高分辨率的測量，獲得汽缸中更準(zhǔn)確的活塞位置。[0018] 顯然上述實(shí)施例不是對本實(shí)用新型的限制，上述的一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺還可以有其他許多變化。雖然已經(jīng)結(jié)合上述例子詳細(xì)討論了本實(shí)用新型，但應(yīng)該理解到業(yè)內(nèi)專業(yè)人士可以顯而易見地想到的一些雷同，代替方案，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，其特征在于，包括磁環(huán)(1)、霍爾傳感器 (2)和集成電路模塊(3)；所述磁環(huán)(1)固定在汽缸內(nèi)部的活塞上，所述霍爾傳感器O)的輸出端與所述集成電路模塊C3)的輸入端連接，固定在汽缸外側(cè)，所述霍爾傳感器( 設(shè)置有若干個，順次直線排列，分布的密度與電子感應(yīng)尺的刻度相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，其特征在于，所述集成電路模塊⑶包括微處理器G)、I0擴(kuò)展電路(5)、電源(6)和LED指示燈(7)；所述微處理器G)、I0擴(kuò)展電路( 及LED指示燈(7)的陽極分別與所述電源(6)連接，所述霍爾傳感器O)的輸出端分別與所述IO擴(kuò)展電路(5)的輸入端及LED指示燈(7)的陰極連接，所述IO擴(kuò)展電路(5)的輸出端與所述微處理器⑷連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，其特征在于，所述集成電路模塊C3)還包括RS485驅(qū)動電路(8)；所述RS485驅(qū)動電路( 與所述微處理器(4) 及電源(6)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，其特征在于，所述霍爾傳感器(2)是開關(guān)型霍爾傳感器，型號是AH3020。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，其特征在于，所述IO 擴(kuò)展電路( 設(shè)置有若干個輸入口，每個輸入口與設(shè)置在相應(yīng)位置的霍爾傳感器( 連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子尺，尤其是一種用于測量汽缸活塞位置的電子感應(yīng)尺，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。該電子尺包括磁環(huán)、霍爾傳感器和集成電路模塊；所述磁環(huán)固定在汽缸內(nèi)部的活塞上，所述霍爾傳感器的輸出端與所述集成電路模塊的輸入端連接，固定在汽缸外側(cè)，所述霍爾傳感器設(shè)置有若干個，順次直線排列，分布的密度與電子感應(yīng)尺的刻度相對應(yīng)。本實(shí)用新型采用非接觸及數(shù)字測量方式，通過磁環(huán)及霍爾傳感器感應(yīng)活塞位置，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確測量。
文檔編號G01B7/00GK202255260SQ20112027713
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者蔡德明 申請人:福州夢飛電子科技有限公司