專利名稱：執(zhí)行機構(gòu)數(shù)字定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動執(zhí)行機構(gòu)的控制裝置，特別涉及一種執(zhí)行機構(gòu) 數(shù)字定位裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市場上的電動執(zhí)行機構(gòu)，采用的是精確模擬旋轉(zhuǎn)電位器用作閥門定位 裝置。電位器是一種機電元件，他靠電刷在電阻體上的滑動，取得與電刷位 移成一定關(guān)系的輸出電壓。由于電刷與電阻體有物理接觸，當長時間運行后，
導致其精度降低，而使得執(zhí)行機構(gòu)的定位精度隨著降低；模擬旋轉(zhuǎn)電位器存 在著端點，這就使得其安裝時有一定的限制。當執(zhí)行機構(gòu)在安裝位置不明的
狀況下，很容易損壞電位器，使得執(zhí)行機構(gòu)失控。例如當電位器處于某個 端點狀態(tài)，而執(zhí)行機構(gòu)處于中間狀態(tài)；電位器是靠改變輸出電壓值來實現(xiàn)定 位，在模擬量的長距離傳播過程中很容易受到外界的干擾，而導致執(zhí)行機構(gòu) 定位不精確甚至引起震蕩，照成生產(chǎn)的不便。 發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有電動執(zhí)行機構(gòu)的電位器定位裝置易磨損、精度低的技術(shù)問 題，本實用新型提供一種執(zhí)行機構(gòu)數(shù)字定位裝置。這種數(shù)字式定位裝置具有 無磨損、定位精度高的優(yōu)點。
本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是包括磁碼盤、霍爾器件、隔 離電路、控制器，將磁碼盤安裝在電機的減速機構(gòu)上，附近設(shè)置霍爾器件， 電機轉(zhuǎn)動時帶動磁碼盤轉(zhuǎn)動，磁碼盤的磁珠使霍爾器件產(chǎn)生高低電平周期性變化的信號，該信號經(jīng)隔離電路后送到控制器進行計數(shù)，控制器根據(jù)計數(shù)結(jié) 果確定輸出軸的準確位置。
本實用新型的技術(shù)效果在于本實用新型采用磁碼盤來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電位 器，不僅具有無磨損、壽命長、定位精度高的優(yōu)點，而且現(xiàn)場安裝、調(diào)整方 便，避免定位器在現(xiàn)場機械安裝麻煩，容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問 題。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實用新型具體實施例的電原理圖。 圖3本實用新型中霍爾器件輸出信的號示意圖。
具體實施方式

參見圖l，本實用新型包括磁碼盤、霍爾器件、隔離電路、控制器，將磁 碼盤安裝在電機的減速機構(gòu)上，附近設(shè)置霍爾器件，電機轉(zhuǎn)動時帶動磁碼盤 轉(zhuǎn)動，磁碼盤上按一定規(guī)律編排磁珠，當電機帶動減速機構(gòu)轉(zhuǎn)動時磁碼盤轉(zhuǎn) 動，霍爾器件通過磁場效應，轉(zhuǎn)變?yōu)楦叩陀行蚺帕械拿}沖信號，該信號經(jīng)隔 離電路送到控制器，由控制器進行計數(shù)處理，確定電動執(zhí)行機構(gòu)輸出軸的位 置。
參見圖2，圖2為本實用新型的電原理圖。本實用新型中的控制器采用 MSP430F169為核心構(gòu)成控制單元，霍爾器件采用A3209。其工作原理為當 電機旋轉(zhuǎn)時，帶動磁碼盤旋轉(zhuǎn)。此時安裝在傳動軸上的磁珠通過感應效應， 使計數(shù)裝置上的霍爾器件A3209 (Ul、 U2)產(chǎn)生高低電平周期性變化的信號。 該信號經(jīng)過電容C41， C42濾波后再通過二極管D9， D10 (在這里二極管起著隔離的作用)直接由控制器MCU (MSP430F169)接收。在本電路中R62， R60， RS4， RS5起著上拉作用?？刂破鱉CU進行計數(shù)處理，確定輸出軸的 準確位置。
圖3 (a)、 (b)分別表示磁碼盤正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)時磁碼盤霍爾器件的輸出信號 波形，A相和B相輸出占空比為50n/。的方波，磁碼盤每旋轉(zhuǎn)一周，AB兩相 輸出固定數(shù)目的脈沖，當脈沖式磁碼盤正向旋轉(zhuǎn)時，A相比B相超前1/4 周期，當磁碼盤反向旋轉(zhuǎn)時，B相比A相超前1/4周期。從圖5可知若 在A相上升沿跳變時檢測B相為O(低電平)，或A相下降沿時檢測到B相為 l(高電平)，則A相比B相超前90° ，反之亦然，若B相上升沿時檢測到A 相為1，或B相下降沿時檢測到A相為0，則B相比A相超前90。，據(jù)此 可分辨出執(zhí)行機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向。脈沖的個數(shù)和電機旋轉(zhuǎn)角度，電機的運行距 離成正比關(guān)系，因此通過計算脈沖數(shù)同樣能計算出執(zhí)行機構(gòu)在實際運行中所 運行到的位置。辨向、計數(shù)原理通過仔細分析磁碼盤旋轉(zhuǎn)時AB電平的關(guān) 系可知在電平發(fā)生變化時，AB電平1/4周期的變化是有規(guī)律的。當A 相超前B相時，在A相的下降沿、B相的下降沿、A相的上升沿、B相 的上升沿這四個時刻的電平值分別是BA: 10、 00、 01、 11，如圖3所示， 且AB電平變化是周而復始的；反之有BA-Ol、 00、 10、 11。只要記錄這四 個時刻的AB電平變化順序，就可以判斷磁碼盤的旋轉(zhuǎn)方向以及計數(shù)。
綜上所敘,本數(shù)字定位裝置運用到直流變頻驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)位置反饋上后， 使之能適用各種工控環(huán)境下能夠長期穩(wěn)定，可靠的運行。
權(quán)利要求1、一種執(zhí)行機構(gòu)數(shù)字定位裝置，其特征在于包括磁碼盤、霍爾器件、隔離電路、控制器，將磁碼盤安裝在電機的減速機構(gòu)上，附近設(shè)置霍爾器件，電機轉(zhuǎn)動時帶動磁碼盤轉(zhuǎn)動，磁碼盤上的磁珠使霍爾器件產(chǎn)生高低電平周期性變化的信號，該信號經(jīng)隔離電路后送到控制器進行計數(shù)，控制器根據(jù)計數(shù)結(jié)果確定輸出軸的準確位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的執(zhí)行機構(gòu)數(shù)字定位裝置，其特征在于所述霍爾器件為A3209。
專利摘要本實用新型公開了一種執(zhí)行機構(gòu)數(shù)字定位裝置，包括磁碼盤、霍爾器件、隔離電路、控制器，將磁碼盤安裝在電機的減速機構(gòu)上，附近設(shè)置霍爾器件，電機轉(zhuǎn)動時帶動磁碼盤轉(zhuǎn)動，磁碼盤的磁珠使霍爾器件產(chǎn)生高低電平周期性變化的信號，該信號經(jīng)隔離電路后送到控制器進行計數(shù)，控制器根據(jù)計數(shù)結(jié)果確定輸出軸的準確位置。本實用新型不僅具有無磨損、壽命長、定位精度高的優(yōu)點，而且現(xiàn)場安裝、調(diào)整方便，避免定位器在現(xiàn)場機械安裝麻煩，容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問題。
文檔編號G05D3/12GK201315023SQ20082015944
公開日2009年9月23日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者周少洲, 方 張, 鄧海輝 申請人:湖南力升信息設(shè)備有限公司