專利名稱：電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及檢測領(lǐng)域，特別是指一種電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置檢測電路。
背景技術(shù)：
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置反饋功能設(shè)計(jì)通常采用電位器或差動變壓器等接觸式方案來實(shí)現(xiàn)。以電位器設(shè)計(jì)為例，一般電位器與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置輸出相對應(yīng)，即如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)90度對應(yīng)電位器則旋轉(zhuǎn)360度。此種方案中，假如執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出旋轉(zhuǎn)超過90度，而電位器一般只能旋轉(zhuǎn)360度，則會導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號混亂。并且這種方案要求電位器精度高，導(dǎo)致成本較高。有些電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用多圈電位器加變速齒輪解決行程受限問題，但成本更高，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置檢測電路，其采用非接觸式方式來完成電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置檢測功能，行程不受限制。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置檢測電路，包括工作電壓源，其還包括霍爾感應(yīng)片、遲滯放大器和NPN型的三極管，所述霍爾感應(yīng)片的正輸入端與工作電壓源連接，所述霍爾感應(yīng)片的輸出端接入所述遲滯放大器的正輸入端，所述遲滯放大器的輸出端與三極管的基極連接，所述三極管的集電極連接有一上拉電阻，該上拉電阻的另一端與工作電壓源連接，所述三極管的發(fā)射極與霍爾感應(yīng)片的負(fù)端接地。在上述方案中，以三極管的集電極輸出端取得測試信號，當(dāng)霍爾感應(yīng)片靠近電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上磁環(huán)的磁極時，集電極輸出端處的電壓值為工作電壓源的供電壓值，即是高電平；當(dāng)霍爾感應(yīng)片遠(yuǎn)離電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上磁環(huán)的磁極時，集電極輸出端處的電壓值為零，即是低電平。磁環(huán)上的磁極個數(shù)是定數(shù)，因此磁環(huán)的轉(zhuǎn)動帶動了多少個磁極的轉(zhuǎn)動以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，均可根據(jù)測試信號得出。與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始位置比較即可測定當(dāng)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動位置，從而實(shí)現(xiàn)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置檢測功能。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型在檢測使用中的一種運(yùn)用示意圖；圖2為本實(shí)用新型對應(yīng)圖1中第一霍爾感應(yīng)片SOl的電氣原理圖；圖3為本實(shí)用新型對應(yīng)圖1中第二霍爾感應(yīng)片S02的電氣原理圖；圖4為圖1所示安裝下磁環(huán)順時針旋轉(zhuǎn)時兩個檢測電路測試信號的波形圖；圖5為圖1所示安裝下磁環(huán)逆時針旋轉(zhuǎn)時兩個檢測電路測試信號的波形圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，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(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。一種電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置檢測電路，包括工作電壓源，其還包括霍爾感應(yīng)片、遲滯放大器和NPN型的三極管，所述霍爾感應(yīng)片的正輸入端與工作電壓源連接，所述霍爾感應(yīng)片的輸出端接入所述遲滯放大器的正輸入端，所述遲滯放大器的輸出端與三極管的基極連接，所述三極管的集電極連接有一上拉電阻，該上拉電阻的另一端與工作電壓源連接，所述三極管的發(fā)射極與霍爾感應(yīng)片的負(fù)端接地。以三極管的集電極輸出端取得測試信號，當(dāng)霍爾感應(yīng)片靠近電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上磁環(huán)的磁極I時，集電極輸出端處的電壓值為工作電壓源的供電壓值，即是高電平；當(dāng)霍爾感應(yīng)片遠(yuǎn)離電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上磁環(huán)的磁極I時，集電極輸出端處的電壓值為零，即是低電平。磁環(huán)上的磁極I個數(shù)是定數(shù)，因此磁環(huán)的轉(zhuǎn)動帶動了多少個磁極I的轉(zhuǎn)動以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，均可根據(jù)測試信號得出。與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始位置比較即可測定當(dāng)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動位置，從而實(shí)現(xiàn)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置檢測功能。在使用中，通常可采用多個檢測電路進(jìn)行對比測試，由此還可測出磁環(huán)的轉(zhuǎn)動方向。如采用兩個檢測電路，第一霍爾感應(yīng)片SOl對應(yīng)第一個檢測電路，第一個檢測電路電氣原理圖如圖2所示；第二霍爾感應(yīng)片S02對應(yīng)第二個檢測電路，第二個檢測電路電氣原理圖如圖3所示。工作電壓源即是VDD，遲滯放大器即是Al和A2，三極管即是VTl和VT2，上拉電阻即是Rl和R2。電容Cl、C3——對應(yīng)VT1、VT2的集電極連接，電容C2、C4——對應(yīng)S01、S02正輸入端連接。兩個霍爾感應(yīng)片安裝如圖1所示，對于均勻分布在磁環(huán)上的20個磁極I，兩個霍爾感應(yīng)片對稱設(shè)置在其中一個磁極I的左右兩邊，霍爾感應(yīng)片與磁極I的距離應(yīng)是能使霍爾感應(yīng)片準(zhǔn)確感應(yīng)的范圍內(nèi)，兩霍爾感應(yīng)片間的夾角為22.5°，將第一霍爾感應(yīng)片SOl設(shè)置在第二霍爾感應(yīng)片S02的左邊，則第一霍爾感應(yīng)片SOl對應(yīng)信號輸出端HTl，第二霍爾感應(yīng)片S02對應(yīng)信號輸出端HT2。當(dāng)磁環(huán)順時針旋轉(zhuǎn)時，得到HTl與HT2的信號波形如圖4所示，HTl的上升沿處，HT2為電平0 ;下降沿處，HT2為電平I。而磁環(huán)逆時針旋轉(zhuǎn)時，得到HTl與HT2的信號波形如圖5所示，在HTl的上升沿處，HT2為電平I ;在肌1的下降沿處，HT2為電平O。由此，在HTl的上升和下降沿處檢測HT2信號，即可識別出當(dāng)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋向。當(dāng)磁環(huán)轉(zhuǎn)動一圈時，HTl會出現(xiàn)20個高電平，通過記錄HTl信號高電平的個數(shù)即可知道執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始位置比較即可測定當(dāng)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動位置。從而實(shí)現(xiàn)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置檢測功能。為減少干擾，濾波降噪，所述電阻與三極管的集電極連接的一端還連接有第一電容(即是電容Cl和C3)，所述第一電容的另一端接地；所述霍爾感應(yīng)片的正輸入端連接有第二電容(即是電容C2和C4)，所述第二電容的另一端接地。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置檢測電路，包括工作電壓源，其特征在于:包括霍爾感應(yīng)片、遲滯放大器和NPN型的三極管，所述霍爾感應(yīng)片的正輸入端與工作電壓源連接，所述霍爾感應(yīng)片的輸出端接入所述遲滯放大器的正輸入端，所述遲滯放大器的輸出端與三極管的基極連接，所述三極管的集電極連接有一上拉電阻，該上拉電阻的另一端與工作電壓源連接，所述三極管的發(fā)射極與霍爾感應(yīng)片的負(fù)端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置檢測電路，其特征在于:所述上拉電阻與三極管的集電極連接的一端還連接有第一電容，所述第一電容的另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置檢測電路，其特征在于:所述霍爾感應(yīng)片的正輸入端連接有第二電容，所述第二電容的另一端接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及檢測領(lǐng)域，目的是提供一種電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置檢測電路，包括工作電壓源，其還包括霍爾感應(yīng)片、遲滯放大器和NPN型的三極管，所述霍爾感應(yīng)片的正輸入端與工作電壓源連接，所述霍爾感應(yīng)片的輸出端接入所述遲滯放大器的正輸入端，所述遲滯放大器的輸出端與三極管的基極連接，所述三極管的集電極連接有一上拉電阻，該上拉電阻的另一端與工作電壓源連接，所述三極管的發(fā)射極與霍爾感應(yīng)片的負(fù)端接地。在本方案中，以三極管的集電極輸出端取得測試信號，霍爾感應(yīng)片靠近或遠(yuǎn)離電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上磁環(huán)的磁極時，即會獲得變化的高低電平。因此磁環(huán)的轉(zhuǎn)動帶動了多少個磁極的轉(zhuǎn)動以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，均可根據(jù)測試信號得出。
文檔編號G01D5/245GK203083584SQ20132004898
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者李廣華, 武自才 申請人:重慶廣達(dá)儀表有限公司