專利名稱：智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)執(zhí)行器，尤其是一種智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器。
目前，國(guó)內(nèi)常用的角行程電動(dòng)執(zhí)行器，直行程電動(dòng)執(zhí)行器以及引進(jìn)生產(chǎn)的電子式電動(dòng)執(zhí)行器等，均由比較器、放大器等元件構(gòu)成，沒(méi)有智能化功能，因此，在使用時(shí)均需開(kāi)蓋調(diào)整部分零件，如閥位變送器的“零點(diǎn)”(4mA)電位器和“滿值”(20mA)電位器、“全關(guān)”和“全開(kāi)”的限位開(kāi)關(guān)，過(guò)扭矩限位開(kāi)關(guān)，以及中途發(fā)信行程開(kāi)關(guān)等。這種沒(méi)有智能化功能的電動(dòng)執(zhí)行器存在著如下問(wèn)題1、每次調(diào)整需要多次反復(fù)調(diào)整才能完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
2、由于開(kāi)蓋調(diào)整，導(dǎo)致故障率較高。
3、由于采用的是機(jī)械限位開(kāi)關(guān)，精度及可靠性較低。
4、只依靠限位開(kāi)關(guān)保護(hù)，沒(méi)有智能化保護(hù)功能。
本實(shí)用新型的目的是提供一種可取消機(jī)械行程開(kāi)關(guān)，并通過(guò)紅外遙控及智能化處理實(shí)現(xiàn)不開(kāi)蓋即可調(diào)整各種設(shè)定參數(shù)的智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，設(shè)有微處理器、與微處理器相接有紅外接收電路、顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路及控制電機(jī)電路，與紅外接收電路相對(duì)應(yīng)地設(shè)有紅外發(fā)射電路，與A/D轉(zhuǎn)換電路相接有閥位信號(hào)電路及扭矩信號(hào)電路。
與微處理器還可相接有程序控制接口或通訊接口。
與微處理器還可相接有開(kāi)關(guān)量輸出電路。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了微處理器、高集成芯片、紅外遙控及傳感器技術(shù)，可取消機(jī)械行程開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)不開(kāi)蓋即可調(diào)整各種設(shè)定參數(shù)，如閥位變送器“零點(diǎn)”(4mA)和“滿值”(20mA)的調(diào)整，“全關(guān)”和“全開(kāi)”限位值的數(shù)字設(shè)定，過(guò)扭矩限位值的數(shù)字設(shè)定，中途發(fā)信值的數(shù)字設(shè)定以及閥門(mén)死區(qū)的數(shù)字設(shè)定等。無(wú)需反復(fù)調(diào)整，可一次性完成，提高了精度及可靠性，降低了故障率。能可靠、穩(wěn)定、精確地控制閥門(mén)、風(fēng)門(mén)及擋極等各類調(diào)節(jié)閥，可廣泛地用于電站、冶金、水泥、造紙、給排水、食品飲料加工、水處理等領(lǐng)域。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的框圖。
圖2、圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，如圖1所示一種智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，設(shè)有微處理器、與微處理器相接有紅外接收電路、顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路及控制電機(jī)電路，與紅外接收電路相對(duì)應(yīng)地設(shè)有紅外發(fā)射電路，與A/D轉(zhuǎn)換電路相接有閥位信號(hào)電路及扭矩信號(hào)電路。與微處理器還相接有程序控制接口或通訊接口、開(kāi)關(guān)量輸出電路。如圖2、圖3所示，微處理器為U1(78E52)，其腳“31”、“48”接5V電源，“9”腳接電阻RO和電容CO，電阻RO另一端接5V電源，電容CO另一端接地；“19”、“18”腳分別接電容C9、C10,“18”腳與“19”腳之間接有晶體振蕩器XL1。紅外發(fā)射電路基本由紅外發(fā)射編碼器U9(8A5204)構(gòu)成，紅外發(fā)射編碼器U9的“16”腳一路與電池3V正極及電容C11相接，另一路接相串聯(lián)的電阻R17及紅外發(fā)射管V19(PH301),“15”腳接三極管V28的基極，三極管V28的集電極接紅外發(fā)射管V19、發(fā)射極接地，“14”腳接相串聯(lián)的電阻R16，發(fā)光二極管V18,“13”腳、“12”腳分別接電容C13、C12、“13”腳與“12”腳之間相接有晶體振蕩器XL2，紅外發(fā)射編碼器U9的“3”、“4”、“5”、“6”腳分別接按鍵開(kāi)關(guān)K1、K2、K3、K4,“8”腳接地。
紅外接收電路為設(shè)有紅外接收三極管V5(RPM638)，其輸出接反相驅(qū)動(dòng)器U8(74LS)6)，反相驅(qū)動(dòng)器U8的輸出接電阻R15及紅外接收解碼器U4(8A5104)。紅外接收解碼器U4的“5”、“6”、“7”、“8”腳與微處理器U1的“26”、“27”、“17”、“28”腳相接，分別接受紅外發(fā)射電路的K1、K2、K3、K4按鍵信號(hào)。
D/A轉(zhuǎn)換電路是由8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器U3(MAX512)及電壓/電流轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的“3”、“1”及“21”腳均與微處理器U1的“2”、“4”、“12”腳相聯(lián)，“6”、“7”腳接地，“12”腳接電阻R5及穩(wěn)壓二極管V9,R5另一端接+24V,“5”、“4”、“11”腳接+5V,“9”腳接電阻R6，電阻R6的另一端接運(yùn)算放大器U72的負(fù)輸入端，運(yùn)算放大器U72的輸出通過(guò)電阻R9接運(yùn)算放大器U71的正輸入端，運(yùn)算放大器U72的負(fù)輸入端與輸出端之間接有電阻R8，與運(yùn)算放大器U72的正輸入端相接有電阻R7，電阻R7的另一端相接有三端穩(wěn)壓器V3，電阻R10及相串聯(lián)的電阻R11、R12，電阻R11、R12的相接點(diǎn)與三端穩(wěn)壓器V3相接，與電阻R10的另一端相接有相串聯(lián)的二極管V1、V2、電阻R13，電阻R13接達(dá)林頓三極管V4的發(fā)射極，三極管V4的基極與運(yùn)算放大器U71的輸出端及負(fù)輸入端相接，三極管V4的集電極為輸出端。其中數(shù)/模轉(zhuǎn)換器U3的“3”、“1”、“21”腳分別與微處理器U1的“2”、“4”、“12”腳相接。
顯示電路為設(shè)有LED顯示譯碼器U5,LED顯示譯碼器U5的“18”、“19”腳之間接電阻R14,“9”、“4”腳接地，“5”、“10”、“3”、“7”、“6”及“11”腳分別與LED顯示器VOP％及MV％相接，“8”腳與“14～23”腳之間相接有發(fā)光二極管V10、V11、V12、“5”腳與“14～23”腳之間相接有發(fā)光二極管V13、V14、V15、V16、V17。LED顯示譯碼器U5的“1”、“12”、“13”腳與微處理器U1的“5”、“6”、“7”腳相接。
閥位信號(hào)電路為由電位器W1及與之相接的電容C3、C4、電阻R3組成。扭矩信號(hào)電路為由電位器W2及與之相接的電容C5、C6，電阻R4組成。A/D轉(zhuǎn)換電路為10位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器U2(MAX192)，其“19”、“17”、“16”、“18”腳與微處理器U1的“2”、“4”、“3”、“8”腳相接，“12”腳接電容C8,“4”腳與電容C7及二極管V6相接，“2”腳接電位器信號(hào)電路、“3”腳接扭矩信號(hào)電路，“1”腳可通過(guò)電容C1、C2、電阻R1、R2與來(lái)自外部調(diào)節(jié)器信號(hào)INPUT的DC4～20mA相接。
控制電機(jī)電路為與微處器U1“15”、“13”腳相接有驅(qū)動(dòng)器U61(74LS07)、U62(74LS07)，與驅(qū)動(dòng)器U61相接有繼電器KA1及二極管V7，與驅(qū)動(dòng)器U62相接有繼電器KA2及二極管V8，繼電器KA1、KA2的電接點(diǎn)KA1-1、KA2-2與電機(jī)M1及電源相接，以控制電機(jī)M1的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。
程序控制接口或通訊接口為由U80(MAX483)RS485通訊譯碼器構(gòu)成，通訊譯碼器U80的“4”、“3”、“1”腳分別與微處理器U1的“11”、“17”、“10”腳相接，“5”和“2”腳接地，“8”腳接+5V,“6”和“7”腳為RS485輸出端子。
開(kāi)關(guān)量輸出電路為由U63～U65(74LS07)驅(qū)動(dòng)器，繼電器KA3～KA5，二極管V30～V32構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)器U63的“5”腳接微處理10U1的“39”腳，“6”腳接繼電器KA3線圈負(fù)端和接二極管V30正端，繼電器KA3正端和二極管V30負(fù)端接+5V；驅(qū)動(dòng)器U64的“9”腳接微處理器U1的“38”腳，“8”腳接繼電器KA4線圈負(fù)端和接二極管V31正端，繼電器KA4正端和二極管V31負(fù)端接+5V；驅(qū)動(dòng)器U65的“11”腳接微處理器U1的“37”腳，“10”腳接繼電器KA5線圈負(fù)端和接二極管V32正端，繼電器KA5正端和二極管V32負(fù)端接+5V。
工作原理首先，可通過(guò)紅外發(fā)射及接收電路，完成參數(shù)的設(shè)定及校準(zhǔn)工作?？稍O(shè)定如下參數(shù)閥位上限位(開(kāi))50％～100％閥位下限位(關(guān))-5％～50％死區(qū) ±0.5％～±5％開(kāi)扭矩限位值 50％～120％(額定值為100％)關(guān)扭矩限位值 50％～120％(額定值為100％)正反向動(dòng)作+1正向動(dòng)作；-1反向動(dòng)作閥位校準(zhǔn)是通過(guò)“全關(guān)”和“全開(kāi)”兩點(diǎn)法實(shí)現(xiàn)，閥位開(kāi)度顯示和閥位電路輸出(DI)同步完成的，可校準(zhǔn)范圍為±25％。
本系統(tǒng)接收來(lái)自調(diào)節(jié)器的DC4～20mA(INPUT)的MV信號(hào)，和本系統(tǒng)內(nèi)部的閥位電位器W1信號(hào)，通過(guò)微處理器U1計(jì)算和智能化處理后，向消除其差值的方向控制電機(jī)正轉(zhuǎn)(繼電器KA1動(dòng)作)或反轉(zhuǎn)(繼電器KA2動(dòng)作)。與此同時(shí)，系統(tǒng)還接收扭短電位器W2信號(hào)和進(jìn)行保護(hù)處理，輸出閥位返饋DC4～20mA(OUTPUT)的DI信號(hào)，以及顯示閥位開(kāi)度VOP％和顯示來(lái)自調(diào)節(jié)器的DC4～20mA百分比信號(hào)MV％信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于設(shè)有微處理器、與微處理器相接有紅外接收電路、顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路及控制電機(jī)電路，與紅外接收電路相對(duì)應(yīng)地設(shè)有紅外發(fā)射電路，與A/D轉(zhuǎn)換電路相接有閥位信號(hào)電路及扭矩信號(hào)電路，來(lái)自外部調(diào)節(jié)器的信號(hào)、閥位信號(hào)電路及扭矩信號(hào)電路的信號(hào)輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路，紅外接收電路接收紅外發(fā)射電路的信號(hào)，紅外接收電路及A/D轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入至微處理器，微處理器輸出分別至顯示電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、控制電機(jī)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于與微處理器還相接有程序控制接口或通訊接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于與微處理器還相接有開(kāi)關(guān)量輸出電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的D/A轉(zhuǎn)換電路是由數(shù)模轉(zhuǎn)換器及電壓/電流轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的“3”、“1”及“21”腳均與微處理器相聯(lián)，“6”、“7”腳接地，“12”腳接電阻R5及穩(wěn)壓二極管V9,R5另一端接+24V,“5”、“4”、“11”腳接+5V,“9”腳接電阻R6，電阻R6的另一端接運(yùn)算放大器U72的負(fù)輸入端，運(yùn)算放大器U72的輸出通過(guò)電阻R9接運(yùn)算放大器U71的正輸入端，運(yùn)算放大器U72的負(fù)輸入端與輸出端之間接有電阻R8，與運(yùn)算放大器U72的正輸入端相接有電阻R7，電阻R7的另一端相接有三端穩(wěn)壓器V3，電阻R10及相串聯(lián)的電阻R11、R12，電阻R11、R12的相接點(diǎn)與三端穩(wěn)壓器V3相接，與電阻R10的另一端相接有相串聯(lián)的二極管V1、V2、電阻R13，電阻R13接達(dá)林頓三極管V4的發(fā)射極，達(dá)林頓三極管V4的基極與運(yùn)算放大器U71的輸出端及負(fù)輸入端相接，三極管V4的集電極為輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的紅外發(fā)射電路基本由紅外發(fā)射編碼器U9構(gòu)成，紅外發(fā)射編碼器U9的“16”腳一路與電源3V及電容C11相接，另一路接相串聯(lián)的電阻17及紅外發(fā)射管V19,“15”腳接三極管V28的基極，三極管V28的集電極接紅外發(fā)射管V19、發(fā)射極接地，“14”腳接相串聯(lián)的電阻R16，發(fā)光二極管V18,“13”腳、“12”腳分別接電容C13、C12、“13”腳與“12”腳之間相妝有接體振蕩器XL2，紅外發(fā)射編碼器U9的“3”、“4”、“5”、“6”腳分別接按鍵開(kāi)關(guān)K1、K2、K3、K4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的紅外接收電路設(shè)有紅外接收三極管V5，其輸出接反相驅(qū)動(dòng)器U8，反相驅(qū)動(dòng)器U8的輸出接電阻R15及紅外接收解碼器U4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的顯示電路為設(shè)有LED顯示譯碼器U5,LED顯示譯碼器U5的“18”、“19”腳之間接電阻R14,“9”、“4”腳接地，“5”、“10”、“3”、“7”、“6”及“1 ”腳分別與LED顯示器VOP％及MV％相接，“8”腳與“14～23”腳之間相接有發(fā)光二極管V10、V11、V12、“5”腳與“14～23”腳之間相接有發(fā)光二極管V13、V14、V15、V16、V17。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的閥位信號(hào)電路為由電位器W1及與之相接的電容C3、C4、電阻R3組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的扭矩信號(hào)電路為由電位器W2及與之相接的電容C5、C6，電阻R4組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種智能電子式電動(dòng)執(zhí)行器,設(shè)有微處理器、與微處理器相接有紅外接收電路、顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路及控制電機(jī)電路,與紅外接收電路相對(duì)應(yīng)地設(shè)有紅外發(fā)射電路,與A/D轉(zhuǎn)換電路相接有閥位信號(hào)電路及扭矩信號(hào)電路。由于采用了微處理器、高集成芯片、紅外遙控及傳感器技術(shù),可取消機(jī)械行程開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)不開(kāi)蓋即可調(diào)整各種設(shè)定參數(shù)。無(wú)需反復(fù)調(diào)整,可一次性完成,提高了精度及可靠性,降低了故障率。
文檔編號(hào)H03K17/00GK2348422SQ98237308
公開(kāi)日1999年11月10日 申請(qǐng)日期1998年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月14日
發(fā)明者孫茂釗 申請(qǐng)人:孫茂釗