本實(shí)用新型涉及控制閥技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種借磁性定位的控制閥。

背景技術(shù)：

習(xí)知馬達(dá)控制閥的定位結(jié)構(gòu)，使用一旋轉(zhuǎn)式可變電阻嚙合于控制閥的閥軸，借由該閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)位移時(shí)，帶動(dòng)該旋轉(zhuǎn)式可變電阻改變其輸出的電阻值，借由該電阻值可運(yùn)算該閥軸實(shí)際的轉(zhuǎn)動(dòng)位移。

然而，習(xí)知的旋轉(zhuǎn)式可變電阻有其最大旋轉(zhuǎn)角度的限制，阻裝時(shí)需搭配特定的齒輪或齒條，避免操作時(shí)損壞旋轉(zhuǎn)式可變電阻。而目前有如中國(guó)臺(tái)灣新型專(zhuān)利公告第M275630號(hào)的「馬達(dá)控制閥之可變電阻保護(hù)結(jié)構(gòu)」的相關(guān)前案，采用VR保護(hù)軸固定座、白紙板、彈簧墊片、傳動(dòng)齒輪、止付螺絲、墊片及C型扣環(huán)等元件，安置旋轉(zhuǎn)式可變電阻上，利用物體之間摩擦力嵌合方式，能夠使旋轉(zhuǎn)式可變電阻不受因本身旋轉(zhuǎn)角度的限制，借由結(jié)構(gòu)上齒輪空轉(zhuǎn)方式，而保護(hù)其旋轉(zhuǎn)式可變電阻，使得搭配該結(jié)構(gòu)上的齒輪與齒條無(wú)須在精密的計(jì)算及特別訂制，達(dá)到降低制作成本與提升工作效能，為其目的。

然而，使用可變電阻，仍有因?yàn)榭勺冸娮璧哪Σ翐p耗，而降低使用壽命的問(wèn)題，上述前案的組裝零件仍較多，且其旋轉(zhuǎn)式可變電阻同樣有因磨損而減低壽命的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種不需使用可變電阻，無(wú)可變電阻接觸磨損導(dǎo)致使用壽命降低問(wèn)題、精準(zhǔn)控制閥體的流體流量、組裝簡(jiǎn)易的借磁性定位的控制閥。

基于此，本實(shí)用新型主要采用下列技術(shù)手段，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。

一種借磁性定位的控制閥，包括：一閥體，具有一閥軸，該閥軸受驅(qū)動(dòng)而作轉(zhuǎn)動(dòng)位移，使該閥體有相應(yīng)程度的啟閉；一磁環(huán)，套設(shè)于該閥軸，至少具有一對(duì)磁極，前述閥軸帶動(dòng)該磁環(huán)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)位移；至少二線性霍爾元件，對(duì)應(yīng)該磁環(huán)的不同位置，以各自感應(yīng)前述磁極的磁場(chǎng)，并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)量的霍爾信號(hào)，前述霍爾信號(hào)的值隨前述磁場(chǎng)的變化呈弦波狀的變動(dòng)；一運(yùn)算裝置，電性連接前述線性霍爾元件，根據(jù)前述霍爾信號(hào)的值以及相對(duì)大小，運(yùn)算獲得該閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)位移后的一絕對(duì)位置。

作為優(yōu)選，前述磁極的數(shù)量為一對(duì)，前述線性霍爾元件的數(shù)量為二個(gè)，以對(duì)應(yīng)產(chǎn)生二個(gè)霍爾信號(hào)，前述線性霍爾元件與該閥軸的連接線互成90度的夾角。

作為優(yōu)選，前述磁極的數(shù)量為二對(duì)，且相鄰任兩磁極的磁性為相異，而前述線性霍爾元件的數(shù)量為二個(gè)，以對(duì)應(yīng)產(chǎn)生二個(gè)霍爾信號(hào)，前述線性霍爾元件與該閥軸的連接線互成45度的夾角。

作為優(yōu)選，所述借磁性定位的控制閥還包含一閥座，該閥軸樞設(shè)于該閥座，該運(yùn)算裝置包含一印刷電路板，該印刷電路板設(shè)置于該閥座，前述線性霍爾元件位于該印刷電路板。

作為優(yōu)選，該磁環(huán)具有與該閥軸垂直的一平面，該平面分布前述磁極，該印刷電路板與該平面間隔相對(duì)，并使前述線性霍爾元件與該平面以一間隙相對(duì)。

作為優(yōu)選，該運(yùn)算裝置包含位于該印刷電路板的一印刷電路。

作為優(yōu)選，前述霍爾信號(hào)為霍爾電壓。

采用上述技術(shù)手段后，本實(shí)用新型借磁性定位的控制閥通過(guò)線性霍爾元件感測(cè)磁場(chǎng)的不同以運(yùn)算其閥軸的絕對(duì)位置而作定位，可達(dá)成以下功效：

1.借霍爾效應(yīng)輸出的霍爾信號(hào)，運(yùn)算閥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位移，不需使用可變電阻，無(wú)可變電阻接觸磨損導(dǎo)致使用壽命降低的問(wèn)題。

2.借由至少二個(gè)線性霍爾元件，以運(yùn)算閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度及方向，獲得閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)位移的絕對(duì)位置，以獲得閥體啟閉的實(shí)際位置，而對(duì)通過(guò)閥體1的流體流量做較精確的控制。

3.不需使用可變電阻及搭配可變電阻的鏈條、鏈齒等零件，組裝較為簡(jiǎn)易。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的借磁性定位的控制閥的立體外觀示意圖一。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的借磁性定位的控制閥的立體外觀示意圖二。

圖3為說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的該磁環(huán)與該運(yùn)算裝置間隔相對(duì)的示意圖。

圖4為說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的二線性霍爾元件與該閥軸的連接線互成90度的夾角的示意圖。

圖5為說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的二線性霍爾元件所產(chǎn)生的呈弦波狀的霍爾信號(hào)，互有1/4周期的相位差的示意圖。

【符號(hào)說(shuō)明】

1000 借磁性定位的控制閥

1 閥體 11 閥軸

2 閥座

3 磁環(huán) 31 平面

41、42 線性霍爾元件

5 運(yùn)算裝置 51 印刷電路板

A 電動(dòng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

綜合上述技術(shù)特征，本實(shí)用新型借磁性定位的控制閥的主要功效將可于下述實(shí)施例清楚呈現(xiàn)。

先請(qǐng)參閱圖1、圖2及圖3所示，本實(shí)施例的借磁性定位的控制閥1000，對(duì)所述借磁性定位的控制閥1000的一閥體1的啟閉程度作位置確認(rèn)，以較精確地控制流體通過(guò)該閥體1的流量，其包括：所述閥體1、一閥座2、一磁環(huán)3、二線性霍爾元件41、42以及一運(yùn)算裝置5，其中：

本實(shí)施例中，該閥體1為一蝶閥，該閥體1具有一閥軸11，該閥軸11樞設(shè)于該閥座2，該閥軸11受如一電動(dòng)機(jī)A的驅(qū)動(dòng)而作一轉(zhuǎn)動(dòng)位移，使該閥體1有相應(yīng)程度的啟閉。

續(xù)請(qǐng)圖3及圖4所示，該磁環(huán)3套設(shè)于該閥軸11，而該閥軸11帶動(dòng)該磁環(huán)3隨之轉(zhuǎn)動(dòng)位移。本實(shí)施例中，該磁環(huán)3具有與該閥軸11垂直的一平面31，該平面31分布一對(duì)磁極，即N極與S極。

二線性霍爾元件41、42，對(duì)應(yīng)該磁環(huán)3的不同位置，以各自感應(yīng)前述磁極的磁場(chǎng)，并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)量的霍爾信號(hào)，且前述霍爾信號(hào)的值隨前述磁場(chǎng)的變化呈弦波狀的變動(dòng)。

該運(yùn)算裝置5包含一印刷電路板51，該印刷電路板51設(shè)有一印刷電路(圖未示)，二線性霍爾元件41、42位于該印刷電路板51，并電性連接所述印刷電路。該印刷電路板51設(shè)置于該閥座2，并與該平面31間隔相對(duì)，并使二線性霍爾元件41、42與該平面31以一間隙相對(duì)。本實(shí)施例中，并使二線性霍爾元件41、42與該閥軸11的連接線互成90度的夾角。而該運(yùn)算裝置5的該印刷電路，根據(jù)前述霍爾信號(hào)的值以及相對(duì)大小關(guān)系，運(yùn)算獲得該閥軸11轉(zhuǎn)動(dòng)位移后的一絕對(duì)位置。

實(shí)際過(guò)程續(xù)請(qǐng)參閱圖3、圖4及圖5所示，使用時(shí)，由一控制系統(tǒng)(圖未示)控制該電動(dòng)機(jī)A運(yùn)作，而驅(qū)動(dòng)該閥軸11有一轉(zhuǎn)動(dòng)位移。而該閥軸11轉(zhuǎn)動(dòng)位移會(huì)帶動(dòng)該磁環(huán)3同樣轉(zhuǎn)動(dòng)位移。此時(shí)，二線性霍爾元件41、42皆感應(yīng)到二磁極的磁場(chǎng)及其磁場(chǎng)的變化，而產(chǎn)生相應(yīng)的二個(gè)霍爾信號(hào)，并且，產(chǎn)生的二個(gè)霍爾信號(hào)的值皆呈弦波狀的變動(dòng)。

其中，本實(shí)施例中，所述霍爾信號(hào)為霍爾電壓，而二線性霍爾元件41、42均設(shè)置為在感測(cè)到磁性為北極N的磁場(chǎng)強(qiáng)度越高時(shí)，所輸出的霍爾電壓越高，而在感測(cè)到磁性為南極S磁場(chǎng)強(qiáng)度越高時(shí)，所輸出的霍爾電壓越低。且本實(shí)施例中，所述磁極為一對(duì)，因此，該閥軸11轉(zhuǎn)動(dòng)位移一圈時(shí)，二線性霍爾元件41、42產(chǎn)生的霍爾信號(hào)皆呈一個(gè)周期的弦波狀的變化。而二線性霍爾元件41、42與該閥軸11的連接線互成90度的夾角，因此，二個(gè)霍爾信號(hào)的變化所呈現(xiàn)的弦波，互有1/4周期的相位差(如圖4中呈實(shí)線的弦波與呈虛線的弦波)。

本實(shí)施例以該磁環(huán)3的N極最為接近如圖4中位于上方的線性霍爾元件41時(shí)為例，定為一初始位置，此時(shí)二線性霍爾元件41、42所輸出的霍爾信號(hào)為如圖5的A處所示。而當(dāng)該閥軸11轉(zhuǎn)動(dòng)位移一銳角后，該運(yùn)算裝置5由所述位于上方的該線性霍爾元件41所輸出的霍爾信號(hào)的值，可運(yùn)算出該銳角的大小。其中，該閥軸11若為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)位移，則該磁環(huán)3的N極將靠近圖3中位于左側(cè)的線性霍爾元件42，則所述位于左側(cè)的線性霍爾元件42所輸出的霍爾信號(hào)的值將漸大，如圖5中，虛線的弦波由A處移至B處所示。而該閥軸11若為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)位移，則該磁環(huán)3的S極將靠近圖3中位于左側(cè)的線性霍爾元件42，則所述位于左側(cè)的線性霍爾元件42所輸出的霍爾信號(hào)的值將漸小，如圖5中，虛線的弦波由A處移至C處所示。綜合上述，該運(yùn)算裝置5由其中一線性霍爾元件41所輸出的霍爾信號(hào)的值，可運(yùn)算所述銳角的大小，而由另一線性霍爾元件42所輸出的霍爾信號(hào)的值的大小，可獲得該閥軸11為逆時(shí)針或是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)該銳角，因此，綜合上述運(yùn)算結(jié)果，該運(yùn)算裝置5可運(yùn)算獲得該閥軸11由前述初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)位移后的一絕對(duì)位置，則可獲得該閥體1啟閉的實(shí)際位置，而該運(yùn)算裝置5將所述絕對(duì)位置輸出至一控制系統(tǒng)(圖未示)，以對(duì)通過(guò)該閥體1的流體的流量做控制。

此外，本實(shí)施例中，該運(yùn)算裝置5所能判斷前述霍爾信號(hào)的值的分辨率，決定所獲得的該閥體11的絕對(duì)位置的精細(xì)程度。而本實(shí)用新型的線性霍爾元件41、42的數(shù)量并不限為二個(gè)，可以是二個(gè)以上，同樣可達(dá)成前述功效。又前述磁極的數(shù)量并不限為一對(duì)，亦可以是二對(duì)以上，例如設(shè)有相鄰任兩磁極的磁性為相異的二對(duì)磁極，并使所述線性霍爾元件41、42與該閥軸11的連接線成45度的夾角，則同樣可達(dá)成前述功效。又前述線性霍爾元件41、42與該閥軸11的連接線也可以是互成如22.5度或11.25度的夾角，使輸出的二個(gè)霍爾信號(hào)同樣具有相位差，則同樣可達(dá)成前述功效。

綜合上述實(shí)施例的說(shuō)明，當(dāng)可充分了解本實(shí)用新型的操作、使用及本實(shí)用新型產(chǎn)生的功效，以上所述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，當(dāng)不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆屬本實(shí)用新型涵蓋的范圍內(nèi)。