本實用新型涉及一種位置發(fā)射系統(tǒng)，具體地涉及一種確定旋轉(zhuǎn)軸位置的發(fā)射系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

已知技術(shù)中有一個旋轉(zhuǎn)發(fā)射器包括旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有用于單圈測量的第一編碼盤和用于多圈測量的第二編碼盤。電子評估被分配到多圈編碼盤，電子通過傳感器觸發(fā)邏輯模塊和隨后的計數(shù)器模塊的信號它將信號轉(zhuǎn)換成反脈沖。

這種技術(shù)的缺陷是編碼盤與相關(guān)傳感器系統(tǒng)和電子設(shè)備需要單圈測量和多圈測量。此外，此種技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)發(fā)射器的計數(shù)全轉(zhuǎn)傳感器需要同時承擔(dān)復(fù)位時鐘的功能，而復(fù)位時鐘功能需要使用過濾器。

此外，此技術(shù)中的發(fā)射軸被設(shè)置在外罩中，相關(guān)傳感器系統(tǒng)和電子編碼盤都在該外罩中，這樣存在有不足，一方面發(fā)射器軸必須安裝在外罩中，軸承需要變得更復(fù)雜；另一方面需要進(jìn)行精確的調(diào)整來避免因外罩的不密封對周圍產(chǎn)生影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種位置發(fā)射系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜和密封效果差的問題。

本實用新型的上述技術(shù)目的是采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種位置發(fā)射系統(tǒng)，其包括位置發(fā)射器和控制器，所述控制器可控制所述位置發(fā)射器發(fā)射旋轉(zhuǎn)軸的位置，所述位置發(fā)射器包括：殼體、設(shè)置在殼體中的屏蔽板和傳感器，所述殼體為整體密封結(jié)構(gòu)，所述殼體上設(shè)置有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有磁鐵載體，所述磁鐵載體設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述磁鐵載體上設(shè)置有磁鐵，所述磁鐵位于所述傳感器的對面且與所述外殼不接觸。

所述傳感器為AMR傳感器和/或GMR傳感器。

所述控制器包括時鐘裝置，所述時鐘裝置被所述磁鐵控制用于喚醒所述控制器。

所述位置發(fā)射系統(tǒng)包括至少一個電池。

所述磁鐵的磁場至少為50毫特斯拉。

所述外殼的材料為非磁性材料或塑料。

所述凹槽中還設(shè)置有滾珠軸承和固定板，所述滾珠軸承通過所述固定板連接到所述外殼。

本實用新型提供的位置發(fā)射系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單和密封效果好的優(yōu)點。

本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型提供的位置發(fā)射器的縱向剖面圖。

圖2是本實用新型提供的位置發(fā)射器的允許的誤差范圍的剖面視圖。

圖3是本實用新型實施例二的位置發(fā)射器的示意圖。

圖4是本實用新型提供的位置發(fā)射器的原理方框圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

實施例一

如圖1所示，一種位置發(fā)射器1包括殼體2，設(shè)置在殼體2中的屏蔽板5和傳感器6，殼體2還設(shè)有開口供電線4插入，開口處設(shè)置有密封條3。殼體2是由塑料制成的整體密封的，其上還設(shè)置有凹槽7，其內(nèi)設(shè)置有磁鐵架8，磁鐵架的一端設(shè)置有磁鐵9，另一端設(shè)置有軸10。

磁鐵載體8設(shè)置在無觸點的凹槽7中,由于為非接觸式的設(shè)置，磁鐵9和傳感器6之間存在較大的誤差范圍。

如圖2所示，在磁鐵載體8非接觸式設(shè)置在凹槽7中。例如，它可能被設(shè)置成偏離軸線的距離A，A大約為5毫米，而相關(guān)的磁場大約為50毫特斯拉（MT），而其輻射距離將偏離距離B，距離B可能達(dá)到1毫米。

圖2中磁鐵9設(shè)置在外殼2的外面，傳感器6設(shè)置在殼體2的里面。磁鐵載體非接觸式設(shè)置在凹槽7中，磁鐵9軸線與傳感器6之間的距離允許在A以內(nèi)，非接觸式安裝點與磁鐵9軸線的交點與傳感器6軸線之間的輻射距離在B以內(nèi)。

本實例中的傳感器6為AMR傳感器。

實施例二

如圖3所示為實施例二的位置發(fā)射器1，其中相同的數(shù)字表示的與實施例一相同，在此不再贅述，其與實施例一不同之處在于，凹槽7中還設(shè)置有滾珠軸承11，其中軸承11通過固定板12連接到外殼2上，通過對軸承11的排列，傳感器6可以使用GMR傳感器，因為設(shè)置有滾珠軸承11，使得方式更加簡單。

如圖4所示為本實用新型提供的位置發(fā)射器的模塊結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，位置發(fā)射系統(tǒng)13包括一個高度集成的微控制器14。在量子包含組件的低功耗中央處理單元（CPU）15，中斷控制鬧鐘裝置16，數(shù)字計數(shù)器輸入17，高分辨率ADC集成放大器18和偏移測定（放大器也可以位于以外的中央處理器），外部電源的電源故障識別19，和電池操作情況下基于比較狀態(tài)21，22輸出開關(guān)信息來激活傳感器6。

傳感器6設(shè)置有成90度設(shè)置的測量電橋23,24，輸出正弦和余弦兩個信號。

位置發(fā)射系統(tǒng)13有一個外部電源25，最好在10伏和30伏之間有相應(yīng)的過濾器組件。此外，提供了一個低壓識別的外部電源6，最好是5伏。用于切換到電池操作時產(chǎn)生一個信號。

一個用于存儲啟動位置等的參數(shù)存儲27。取決于電池，參數(shù)內(nèi)存不是必須的。

此外,配備了一種溫度傳感器28，以監(jiān)測發(fā)射器的內(nèi)部溫度。由于電子元件的極限溫度,特別不允許超過鋰離子電池29的允許溫度。溫度被傳送到優(yōu)先控制的控制裝置一個接口,控制可以關(guān)閉電機(jī)的冷卻時間，例如超熱。此外提供了一種用于監(jiān)測電池電壓的監(jiān)測器30。這個電壓傳遞到作為優(yōu)先診斷值。評測后，并給運行一個信號，電池變得微弱應(yīng)該被替換。提供了一個覆蓋控制32的接口31,這個接口是低價異步串行接口RS485。

比較器21、22為正弦和余弦信號提供對應(yīng)的AMR傳感器的數(shù)字化過零的開關(guān)信號。比較器21,22用于在電池喚醒后被微控制器14所控制，或者是14微控制器的切換控制方式時使用。另外可通過微控制器14控制ADC18檢測。當(dāng)然檢測AMR的信號時,ADC18需要額外的電流，將會減少電池29的壽命。

位置發(fā)射系統(tǒng)13還包括有片簧接觸33,34具有高歐姆的電阻。所提供的正弦信號由第一個片簧觸點33，和第二片簧接觸34提供的余弦信號。根據(jù)磁鐵9的機(jī)械位置,片簧觸點33，34產(chǎn)生切換后的，依次喚醒在電池睡眠時的14微控制器，并激活它來計數(shù)干擾安全比較器信號。在電路板定位的基礎(chǔ)上，確定了片簧觸點的開關(guān)行為。片簧開關(guān)的位置（排列）33,34相對于AMR傳感器6的位置起到了重要的作用。

此外，轉(zhuǎn)換開關(guān)35設(shè)置在電池和外部電源25之間。轉(zhuǎn)換開關(guān)35控制自動對外部供給不足的基礎(chǔ)時切換使用電池或直接由14微控制器。

微控制器控制開關(guān)36提供AMR傳感器6和比較器21、22,磁鐵9旋轉(zhuǎn)360度,兩個AMR傳感器M6發(fā)出正弦和余弦形狀電壓兩次,對磁鐵9全角度旋轉(zhuǎn)。

比較器21,22對電壓信號進(jìn)行數(shù)字監(jiān)測。這些信號被指定為COMP余弦和COMP正弦。比較器21,22開關(guān)在過零的電壓信號（鬧鐘1,鬧鐘2）片簧開關(guān)33，34,產(chǎn)生的。這些機(jī)械配置使他們切換約15度前在AMR信號的過零信號。

電池操作過程中,微控制器14被喚醒的每一個開關(guān)旁邊的片簧開關(guān)33,34,在比較信號分析的基礎(chǔ)上,是否存在虛假觸發(fā)或磁鐵9是否進(jìn)一步轉(zhuǎn)向之間的側(cè)面的時間不起任何作用。14微控制器能檢測出一個“清除”比較器21信號,22當(dāng)它被喚醒。然后可以決定。在已有信號驗證歷史的基礎(chǔ)上，無論是向前或向后計數(shù)。如果微控制器被高歐姆的在信號上的干擾脈沖所喚醒，換句話說,磁鐵實際上已經(jīng)把進(jìn)一步，它只檢查比較信號，而不繼續(xù)計數(shù)。

如果微控制器14被喚醒后，在隨后的測量周期，確認(rèn)磁鐵9沒有進(jìn)一步轉(zhuǎn)動，如無它將切換到睡眠模式，等待下一個脈沖的片簧開關(guān)33,34的喚醒脈沖。測量周期內(nèi)可測量一個或多個信號。

本實用新型提供的裝置可以在不同電壓的供給情況下按如下方式工作。

根據(jù)本實用新型的位置發(fā)射器,帶有一個傳感器用于確定旋轉(zhuǎn)軸的位置。因此，只要一個安裝在軸的磁阻。在這種方式中，只需一個位置變送器的傳感器就可實現(xiàn)在單圈和多圈的功能。所以,本位置發(fā)射器具有結(jié)構(gòu)簡單和成本優(yōu)勢。

根據(jù)本發(fā)明，位置發(fā)射器被構(gòu)造成具有檢測360度位置的傳感器單同時用于檢測完整的旋轉(zhuǎn)。因此，一個傳感器有兩個工作任務(wù)。此外本實用新型的位置發(fā)射器還配置成使得所需的與所監(jiān)測的軸沒有機(jī)械上的剛性連接以確定位置。這樣的連接是不必要的，因為在位置發(fā)射器中的發(fā)送器軸可以被消除，無觸點檢測是可能的。

根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案,使用AMR(各向異性磁阻）傳感器,也可使用的GMR(巨磁電阻）在位置發(fā)射器的傳感器。為了簡單起見，接下來解釋AMR傳感器,多數(shù)情況下,此解釋也適用于GMR傳感器。

根據(jù)另一特別優(yōu)選的實施例，位置發(fā)射器的結(jié)構(gòu)使AMR傳感器單元配置在封閉的外殼中，位于傳感器單元對面的磁鐵設(shè)置在外殼的外部，在軸上或內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)測。

故可以開展與AMR傳感器的旋轉(zhuǎn)運動的無觸點檢測,其具有安裝簡單的優(yōu)點,因為無需軸向調(diào)整，外売密封對以避免對周圍的影響。

根據(jù)優(yōu)選實施案例中，位置變送器具有形成徑向磁化的磁鐵。該磁鐵是分配給AMR單元。換言之,磁鐵是放在外殼的對面。此外，配備了一種微控制器,微控制器的傳感器用于檢測磁鐵的磁場。

如傳感器配置為兩部分A M R傳感器是有優(yōu)勢的,或傳感器有兩個A M R傳感器。

根據(jù)另一個有利的體現(xiàn),微控制器僅在測量時間被激活。為此，配備了一種由磁鐵控制的警時鐘裝置，以喚醒微控制器。

此外，警時鐘裝置至少由磁鐵的磁場觸發(fā)信號發(fā)射器。該信號發(fā)射器可以配置為一個簧片開關(guān)或霍爾傳感器。例如。如配置一到三個的舌簧開關(guān)或霍爾傳感器是有優(yōu)勢的由于霍爾傳感器的功耗比較高，霍爾傳感器的適用于單匝的解決方案，可長期地與外部電壓工作。

另一優(yōu)勢，至少一個電池或至少一個可充電電池提供給供應(yīng)的微控制器和報警時鐘裝置。

通過配置位置變送器即使電源中斷有至少有一個電池或一個可充電電池位置變送器可以檢測位置變化。此外，根據(jù)本發(fā)明的位置發(fā)射器因為低能耗,從而延長位置發(fā)射器的壽命。

至少一個電池或一個可充電電池可以在測量模式下提供電壓給微控制器。A M R傳感器單元,比較器,有電壓的報警時鐘裝置也可持續(xù)一段時間。

另一大優(yōu)勢,該報警時鐘裝置被配置為通過高歐姆電阻的方式提供的電池的報警時鐘裝置。這樣，位置發(fā)射器在電池操作中顯示了一個較低的功耗。低功耗的結(jié)果，基本上只有高歐姆的鬧鐘裝置是由電池提供。

位置發(fā)射器的正弦和余弦信號數(shù)字化的A M R傳感器具有至少一個閾值開關(guān),該閾值開關(guān)可以配置一個比較器，例如，以保證電池或可充電電池供電的最長時效，微控制器設(shè)置為省電性能,此外增設(shè)一個外部電源更佳。

此外,如果提供一個參數(shù)存儲器會更好，在有電源故障的情況下使不同的參數(shù)存儲在內(nèi)存中，門位置（起始和結(jié)束位置），不必進(jìn)行全部重新檢測。另外如果加一個溫度傳感器會更具優(yōu)勢，為了保護(hù)電子元件不會過熱。

另一大優(yōu)勢,AMR的傳感器單元設(shè)置在一個封閉的外殼，磁鐵被設(shè)置在殼體外傳感器單元的對面被監(jiān)測的軸上。以這種方式，傳感器的發(fā)射器軸的分開進(jìn)行。傳感器單元設(shè)置在所述外殼上，封裝后為避免對周圍的影響,發(fā)射器軸不通過到殼體。

磁鐵放置在磁鐵架是有優(yōu)勢的,該磁鐵架放在可監(jiān)測的軸端。磁鐵架可設(shè)置在軸上以進(jìn)行監(jiān)測，例如固定在一個位置。這種做法的優(yōu)點是，位置發(fā)射器可以簡單的方式安裝。

根據(jù)另一優(yōu)勢,殼體有一個凹槽至少部分地容納所述磁鐵載體。在AMR傳感器的區(qū)域,該凹槽具有發(fā)射器軸與磁鐵或磁鐵架的放置建立連接有明確的優(yōu)點，設(shè)置在發(fā)射機(jī)軸磁鐵或磁鐵載體被布置在凹槽中,因為傳感器設(shè)置在所述凹部的區(qū)域中。

如果磁鐵載體被設(shè)置在凹槽無觸點，這樣的優(yōu)點是安裝非常簡單，因為需要注意在凹槽的磁鐵載體，發(fā)射器軸與磁鐵載體的無須精確對準(zhǔn)。

根據(jù)另一個有利的實施方案中，容納所述發(fā)射器軸磁鐵載體由至少一個球軸承的裝置安裝在所述凹槽中。在這種情況下,球軸承的結(jié)構(gòu)是很簡單的，因為對軸承的要求不是很大。

如果磁鐵載體構(gòu)造成一個能適應(yīng)軸的監(jiān)測是有優(yōu)勢的，磁鐵架可以以簡單的方式設(shè)置在軸上，結(jié)果是能適用根據(jù)本發(fā)明以簡單的方式位置在發(fā)射器的軸上。

如果一個非常強(qiáng)的磁鐵，例如至少五十個毫特斯拉（mT）的磁場中，以這種方式，根據(jù)位置傳感器在磁鐵和傳感器之間的相互作用在相對大的公差范圍內(nèi)。AMR傳感器在飽和狀態(tài)操作時，與外面的影響非常小。

如果殼體由塑料制成，殼體價格具有優(yōu)勢,另外也可用其他非磁性材料。

根據(jù)使用的領(lǐng)域，至少有一個屏蔽板防外殼磁場干擾。以此方式，在外殼內(nèi)的干擾磁場可被屏蔽。可以不設(shè)置屏蔽板，因為它被封裝在殼體中。在低特斯拉干擾磁場的情況影響下,其影響可被忽略不計。

塑料為原料,本發(fā)明裝置的優(yōu)勢可以低成本的生產(chǎn)復(fù)雜的樣式,具有耐腐蝕，重量輕，密度高的優(yōu)點。例如,從一個熱驅(qū)動的電子轉(zhuǎn)變成細(xì)微的熱量信號。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。