專利名稱：無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于執(zhí)行器位置采樣裝置，特別涉及用于各種閥門位置檢測的一種無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外常規(guī)執(zhí)行器位置采樣方法和裝置有三種一是采用絕對(duì)值型旋轉(zhuǎn)編碼器該裝置精度高，可以直接測量多圈；其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。二是電位器它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，體積小，調(diào)試簡單；它的不足之處是配合固定減速比，只能測量固定圈數(shù)，由于電阻接觸面磨損，長時(shí)間使用精度降低，磨損嚴(yán)重時(shí)將損壞。三是計(jì)數(shù)器式它的優(yōu)點(diǎn)是精度高，可以直接測量多圈；其缺點(diǎn)是需要電池供電，當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)干擾時(shí)可能出現(xiàn)計(jì)數(shù)誤錯(cuò)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種適應(yīng)測量多檔任意圈數(shù)，消除電位器磨損，無需備用電池，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置，包括底座、上蓋和控制器殼體，其特征在于在底座上設(shè)的底座軸承座中固定有底座軸承，在上蓋上設(shè)的上蓋軸承座中固定有上蓋軸承，在兩個(gè)軸承之間活動(dòng)裝有軸一、軸二、軸三、軸四，在底座中間的一側(cè)穿出底座壁活動(dòng)地裝在底座軸承中一個(gè)輸入軸；輸入軸上固定一個(gè)齒輪一，軸一上固定有齒輪二和齒輪三，軸二上固定有齒輪四和齒輪五，軸三上固定齒輪六和齒輪七，軸四上固定有齒輪八；齒輪一與齒輪二相嚙合，齒輪三與齒輪四相嚙合，齒輪五與齒輪六相嚙合，齒輪七與齒輪八相嚙合；軸二和軸四上端活動(dòng)地穿出上蓋，軸二上端頭固定有磁鐵一座，磁鐵一座中裝有磁鐵一，軸四上端頭固定有磁鐵二座，磁鐵二座中裝有磁鐵二 ；磁鐵一與AS5045霍爾傳感器一相對(duì)應(yīng)，磁鐵二與AS5045霍爾傳感器二相對(duì)應(yīng)；在控制器殼體中用控制板固定螺栓固定一個(gè)電氣控制電路板。電氣控制電路板由 STM8S103F單片機(jī)U4組成的主控制電路與由TPIC1021通訊接口芯片Ul組成的LIN總線通訊電路聯(lián)通；主控制電路與由AS5045霍爾傳感器一 U2、AS5045霍爾傳感器二 U5組成的位置采集電路聯(lián)通。本發(fā)明的有益效果是該位置采樣裝置采用了先進(jìn)的無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器進(jìn)行位置采樣，消除了電位器磨損，使用壽命長；傳感器采樣的數(shù)據(jù)只跟磁鐵與霍爾傳感器相對(duì)位置有關(guān)，所以不需備用電池，適應(yīng)性強(qiáng)，測量多檔任意圈數(shù)，電氣控制和機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，成本低，采用通訊模式輸出，保證了測量的數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。
以下結(jié)合附圖以實(shí)施例具體說明。

圖1是無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置主視圖；圖2是圖1的A-A剖視圖3是圖2的B-B剖視圖；圖4是無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置的電氣控制原理圖；圖中1-輸入軸；2-軸一 ；3-軸二 ；4-軸三；5-軸四；6-齒輪一 ；7_齒輪二 ；8_齒輪三；9-齒輪四；10-齒輪五；11-齒輪六；12-齒輪七；13-齒輪八；14-磁鐵一座；15-磁鐵二座；16-磁鐵一 ；17-磁鐵二 ； 18-霍爾傳感器一 ；19-霍爾傳感器二 ；20-電氣控制電路板；21-插口 ；22-控制器殼體；23-上蓋；24-底座；25-上蓋軸承座；26-底座軸承座； 27-上蓋軸承；28-底座軸承；29-電控板固定螺栓；30-固定螺栓；31-位置采集電路； 32-LIN通訊電路；33-主控制電路；34-電源電路；U1-TPIC1021通訊接口芯片；U2-AS5045 霍爾傳感器一 ；U3-MC78M05轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓器；U4-STM8S103F單片機(jī)⑴5-AS5045霍爾傳感器二 ； Dl- 二極管；Cl C4、C6、C10、C11、C13-電容；C5、C7、C8、C12、C14_ 電解電容；Rl R3-電阻。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例，參照附圖，一種無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置，包括底座M、 上蓋23和控制器殼體22，其特征在于在底座M上設(shè)的底座軸承座沈中固定有底座軸承觀，在上蓋23上設(shè)的上蓋軸承座25中固定有上蓋軸承27，在兩個(gè)軸承之間活動(dòng)裝有軸一 2、軸二 3、軸三4、軸四5，在底座M中間的一側(cè)穿出底座壁活動(dòng)地裝在底座軸承28中一個(gè)輸入軸1 ；輸入軸1上固定一個(gè)齒輪一 6，軸一 2上固定有齒輪二 7和齒輪三8，軸二 3上固定有齒輪四9和齒輪五10，軸三4上固定齒輪六11和齒輪七12，軸四5上固定有齒輪八 13 ；齒輪一 6與齒輪二 7相嚙合，齒輪三8與齒輪四9相嚙合，齒輪五10與齒輪六11相嚙合；軸二 3和軸四5上端活動(dòng)地穿出上蓋23，軸二 3上端頭固定有磁鐵一座14，磁鐵一座14 中裝有磁鐵一 16，軸四5上端頭固定有磁鐵二座15，磁鐵二座15中裝有磁鐵二 17 ；磁鐵一 16與AS5045霍爾傳感器一 18相對(duì)應(yīng)，磁鐵二 17與AS5045霍爾傳感器二 19相對(duì)應(yīng)；在控制器殼體22中用控制板固定螺栓四固定一個(gè)電氣控制電路板20。電氣控制電路板20由 STM8S103F單片機(jī)U4組成的主控制電路33采用串行總線與由TPIC1021通訊接口芯片Ul 組成的LIN通訊電路32聯(lián)通；主控制電路33與由AS5045霍爾傳感器一 U2、AS5045霍爾傳感器二 U5組成的位置采集電路31聯(lián)通。底座M、上蓋23和控制器殼體22之間用固定螺栓30固定連接在一起。上蓋23上設(shè)有插口 21與上位機(jī)連接。電氣控制部份(見附圖4)由位置采集電路31、LIN通訊電路32、主控制電路33和電源電路34組成。位置采集電路31包括AS5045霍爾傳感器一 U2 (附圖2中的18)、AS5045 霍爾傳感器U5 (附圖2中的19)、電解電容C5、C14和電容C4、C6 ；U2的7腳接地，8腳接U5 的9腳，9腳接主控制電路33中的單片機(jī)U4的17腳，10腳接U4的15腳和U5的10腳，11 腳接U4的10腳和TO的11腳，15腳接C5的正極，16腳接C6的一端和+5V電源；C5的負(fù)極和C6另端接地。LIN通訊電路32包括IPIC1021通訊接口芯片U1、電容Cl、C2和電阻Rl ；Ul的1 腳接U4的3腳、20腳和R2的2端，2腳接U4的1腳，3腳接Rl的2端，4腳接U4的2腳和電阻2的2端，5腳接C2、C1的一端和地，6腳C2另一端和電源電路34中的插排52的1 腳，7腳接Cl的另一端和電源輸入VBAT ；Rl的1端接電源輸入VBAT。主控電路33包括STM8S103F單片機(jī)U4、電解電容C12、電容CIO、C13和電阻R1、R2 ；U4的7腳接CIO、C13 一端、C12負(fù)極和地，8腳接ClO的另一端，9腳接C13另一端C12 正極和+5V電源；R2和R3的1端接+5V電源。電源電路；34包括MC78M05轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓器U3、二極管D1、C0N3插排J2、電解電容C7、 C8和電容C3、Cll ；V3的1腳接C3的一端、C8的正極；Dl的一端接電源輸入VBAT，2腳接 C3另一端、C7、C8的負(fù)極、J2的3腳和地，3腳接C7的正極、Cll的另一端和+5V電源；J2 的2腳接Dl的另一端。該采樣裝置電氣控制模塊與上位機(jī)輸入采用LIN總線通訊與AS5045采用SPI的通訊方式采集數(shù)據(jù)，通訊可靠，線路簡單，使用操作十分方便，將被測量物體與輸入軸1連接，將插口 21與上位機(jī)連接，即能測量任意多圈，測量數(shù)據(jù)精確可靠，無類似電位器磨損問題，使用壽命長，無需備用電池，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
權(quán)利要求
1.一種無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置，包括底座(M)、上蓋和控制器殼體(22)，其特征在于在底座04)上設(shè)的底座軸承座06)中固定有底座軸承( )，在上蓋上設(shè)的上蓋軸承座0 中固定有上蓋軸承(27)，在兩個(gè)軸承之間活動(dòng)裝有軸一 (2)、軸二( 、軸三(4)、軸四(5)，在底座04)中間的一側(cè)穿出底座壁活動(dòng)地裝在底座軸承 (28)中一個(gè)輸入軸(1)；輸入軸(1)上固定一個(gè)齒輪一(6)，軸一( 上固定有齒輪二(7) 和齒輪三(8)，軸二 C3)上固定有齒輪四(9)和齒輪五(10)，軸三(4)上固定齒輪六(11)和齒輪七(12)，軸四( 上固定有齒輪八(1 ；齒輪一(6)與齒輪二(7)相嚙合，齒輪三(8) 與齒輪四(9)相嚙合，齒輪五(10)與齒輪六(11)相嚙合；軸二 C3)和軸四( 上端活動(dòng)地穿出上蓋(23)，軸二 C3)上端頭固定有磁鐵一座(14)，磁鐵一座(14)中裝有磁鐵一(16)， 軸四( 上端頭固定有磁鐵二座(15)，磁鐵二座(1 中裝有磁鐵二(17)；磁鐵一(16)與 AS5045霍爾傳感器一(18)相對(duì)應(yīng)，磁鐵二(17)與AS5045霍爾傳感器二(19)相對(duì)應(yīng)；在控制器殼體0 中用控制板固定螺栓09)固定一個(gè)電氣控制電路板00)。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的無接觸式旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置，其特征在于電氣控制電路板OO)由STM8S103F單片機(jī)U4組成的主控制電路(33)采用串行總線與由TPIC1021通訊接口芯片Ul組成的LIN通訊電路(32)聯(lián)通；主控制電路(33)與由AS5045霍爾傳感器一 U2、AS5045霍爾傳感器二 TO組成的位置采集電路(31)聯(lián)通。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種無接觸式磁旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器位置采樣裝置，包括底座(24)，其特征在于在底座(24)上，在上蓋(23)上活動(dòng)裝有軸一(2)、軸二(3)、軸三(4)、軸四(5)，在底座(24)中間的一側(cè)活動(dòng)地裝一個(gè)輸入軸(1)；軸二(3)上端頭裝有磁鐵一(16)，軸四(5)上端頭裝有磁鐵二(17)；磁鐵一(16)與AS5054霍爾傳感器一(18)相對(duì)應(yīng)，磁鐵二(17)與AS5045霍爾傳感器二(19)相對(duì)應(yīng)；在控制器殼體(22)中固定一個(gè)電氣控制電路板(20)。電氣控制電路板(20)由主控制電路(33)與LIN通訊電路(32)聯(lián)通；適應(yīng)測量任意多圈，數(shù)據(jù)精確可靠，無類似電位器磨損，使用壽命長，無需備用電池，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
文檔編號(hào)G01D5/12GK102313072SQ20101022352
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月4日
發(fā)明者馮群 申請(qǐng)人:王遠(yuǎn)鳴