非接觸式線性閥門位移檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型設計一種非接觸式線性閥門位移檢測裝置，尤其指一種用于電動執(zhí)行器并且可實現(xiàn)實時閥門采集的非接觸位移監(jiān)測裝置。
【背景技術】
[0002]電動執(zhí)行器作為工藝流程以及控制理念在實際系統(tǒng)中的執(zhí)行環(huán)節(jié)，其可靠性決定著工業(yè)過程的安全與效益。電動執(zhí)行器由于電力網(wǎng)絡的普及、自身防爆能力的提升，尤其是可集成控制、診斷、顯示功能于一體，已經(jīng)是工業(yè)自動化系統(tǒng)中的一個重要執(zhí)行機構，廣泛應用于石油、化工、水電、船舶、冶金、能源、輕紡、食品、醫(yī)藥、城市給排水等領域。電動執(zhí)行器是一種實現(xiàn)節(jié)約能源、保護環(huán)境、循環(huán)經(jīng)濟的重要檢測與控制設備。氣動執(zhí)行器可以簡單的實現(xiàn)快速直線循環(huán)運動，結構簡單，維護便捷，同時可以在各種惡劣工作環(huán)境中使用，如有防爆要求、多粉塵或潮濕的工況。而氣動執(zhí)行器的閥門位移檢測又是一個關鍵環(huán)節(jié)，因為位移檢測的準確與否直接影響到生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能減耗。
[0003]目前，電動執(zhí)行器的位移檢測裝置一般采用，一是采用電位器或者其他模擬測量元件檢測執(zhí)行器的位置輸出，通過AD轉換后獲得電位器的位置反饋信號，過程復雜，速度低，精度差;二是采用光電數(shù)字技術，采用系統(tǒng)供電的發(fā)那個是，一旦系統(tǒng)掉電便無法實現(xiàn)掉電后的位置采集，且光電式位置采集裝置對工作環(huán)境要求較高，易受灰塵等問題影響;三是采用備用電源的控制方式，但位移采集裝置耗電量大，經(jīng)常行更換備用電源，增加售后及服務成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供一種操作簡單，功耗低的線性閥門位移檢測裝置，并能實時監(jiān)測閥門位移的裝置。
[0005]—種非接觸式線性閥門位移檢測裝置，其特征在于，包括:
[0006]焊接在線路板(4)上的霍爾傳感器(5);
[0007]與閥門相連的磁條(I);
[0008]將磁性傳給霍爾傳感器的導磁體(2)。
[0009]所述霍爾傳感器傳感器(5)為開關型霍爾磁感應傳感器，可以感應磁場的變化，并輸出數(shù)字信號。
[0010]所述磁條由多個磁鐵(11)橫向均勻分布而成，可以由磁場的大小知道閥門動作的位置，且一頭直接與閥門聯(lián)動軸相連接。
[0011]由于導磁體(2)位于磁場發(fā)生部件(磁條(11))與霍爾傳感器(5)之間，因此要求導磁體可檢測到磁場。外形猶如“η”型，上端與霍爾傳感器(5)接觸，下端與磁條(I)接觸。
[0012]本實用新型采用的霍爾傳感器傳感器(5)具有對磁場敏感、結構簡單、體積小、頻率響應寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點，采用霍爾傳感器傳感器可克服光電傳感器易受灰塵影響，對應用環(huán)境要求較高的缺陷。
[0013]本實用新型非接觸式線性閥門位移檢測裝置采用磁電感應技術實現(xiàn)了非接觸式的位移采集，克服了電位器或其他模擬測量元件檢測執(zhí)行期的位置輸出過程復雜，速度低，精度差的問題;也克服了電位器或者其他模擬測量元件監(jiān)測執(zhí)行器的位置輸出過程復雜，速度低，精度差的問題;也克服了傳統(tǒng)光電式非接觸位置采集裝置在系統(tǒng)掉電后無法繼續(xù)采集位置信息，無法實現(xiàn)實時性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一種長非接觸式線性閥門位移檢測裝置中的磁條結構圖。
[0015]圖2為本實用新型一種長非接觸式線性閥門位移檢測裝置中的導磁體結構圖。
[0016]圖3為本實用新型一種長非接觸式線性閥門位移檢測裝置的結構圖。
[0017]圖中:
[0018]1:磁條11:磁鐵2:導磁體3:電路板
[0019]4:電路板5:霍爾傳感器
【具體實施方式】
[0020]參見附圖，本實用新型一種非接觸式線性閥門位移檢測裝置包括霍爾傳感器(5)、磁條(I)和磁性導磁體(2)三部分組成。
[0021 ]由圖1所示，磁條(I)較寬的一方由多個圓形小磁鐵(11)橫向均勻分布，磁條(I)較窄的一方有兩個小圓孔，利用兩個圓孔把磁條與閥門聯(lián)動軸相連接。
[0022]由圖2所示，導磁體(2)是由兩條“L”型的鋁片構成的，它固定在一個特定的塑料外殼中，一方與霍爾傳感器(5)感應，另一端與磁條(I)感應。
[0023]由圖3所示，可以得知非接觸式線性閥門位移檢測裝置的整體結構。
[0024]霍爾傳感器(5)位于電路板(4)上，使用插針將電路板(4)固定在電路板(3)上。
[0025]信號處理電路集成在電路板(3)上，帶有霍爾傳感器(5)的電路板(4)通過插針固定在電路板(3)上，同時使兩者間產(chǎn)生間隙，使霍爾傳感器(5)形成固定強度的磁場。
[0026]本實用新型的工作原理:當閥門轉動時，聯(lián)動軸會帶動磁條(I)一起上下運動，磁條(I)上有磁鐵(11)的地方會產(chǎn)生磁場，導磁體(2)感應到磁場，把磁場傳送到霍爾傳感器
(5)，從而使霍爾傳感器(5)產(chǎn)生規(guī)則的脈沖信號，并發(fā)送至信號處理電路(未畫圖中)。信號處理電路(未畫圖中)通過處理該脈沖信號，判斷閥門的位置和方向。電源的控制電路實現(xiàn)了系統(tǒng)掉電后進行手動操作時的位移檢測，保證位移信息的實時性。
[0027]信號處理電路(未畫圖中)中的主控電路由信號MSP430F20120的單片機、霍爾傳感器(5)組成?；魻杺鞲衅?5)的輸出端接入單片機的輸入端P1.0、P1.1扣，單片機通過SPI總線方式與電動執(zhí)行器主控板的主控制(PU進行通信。
[0028]電源控制電路(未畫圖中)中，無需增設電源切換控制按鈕，應用MOSFET場效應管(相當于切換開關)實現(xiàn)電源供電與系統(tǒng)供電的自動切換。當系統(tǒng)供電時場效應管截至，位移監(jiān)測控制電路(未畫圖中)由SYS-P0W-0UT部分供電，即由系統(tǒng)供電；系統(tǒng)掉電時，場效應管連接3.6V電池，由電池進行供電；霍爾傳感器的耗電量很大，應用MOSFET場效應管(相當于輸出控制開關)的柵極與單片機MSP430F20120的P2.0 口 EN-HELL相連接，由軟件對霍爾傳感器實現(xiàn)掃描式供電控制，降低系統(tǒng)的整體功耗，使位移檢測裝置功耗低置幾mA。電源控制電路中還可以根據(jù)需要設置整流用的二極管，以及用于測試或分壓的電阻等元件。
【主權項】
1.一種非接觸式線性閥門位移檢測裝置，其特征在于，包括: 焊接在線路板(4)上的霍爾傳感器(5); 與閥門相連的磁條(I); 將磁性傳給霍爾傳感器的導磁體(2)。2.如權利要求1所述的非接觸式線性閥門位移檢測裝置，其特征在于，所述霍爾傳感器傳感器(5)為開關型霍爾磁感應傳感器。3.如權利要求1所述的非接觸式線性閥門位移檢測裝置，其特征在于，所述磁條(I)由多個磁鐵(11)橫向均勻分布而成，一頭直接與閥門聯(lián)動軸相連接。4.如權利要求1所述的非接觸式線性閥門位移檢測裝置，其特征在于，所述導磁體(2)外形猶如“η”型，上端與霍爾傳感器(5)接觸，下端與磁條(I)接觸。
【專利摘要】本實用新型公開了一種非接觸式線性閥門位移檢測裝置，包括焊接在線路板上的霍爾元件；與閥門相連的磁條；將磁性傳給霍爾元件的導磁體。本實用新型電動執(zhí)行器的非接觸式線性閥門位移檢測裝置采用磁電感應技術實現(xiàn)了非接觸式的位置采集，克服了電位器或其它模擬測量元件檢測執(zhí)行器的位置輸出過程復雜，速度低，精度差的問題，操控簡便，同時實現(xiàn)低功耗。
【IPC分類】G01B7/02
【公開號】CN205209424
【申請?zhí)枴緾N201520947901
【發(fā)明人】郝曉兵, 何雪梅, 卓木富
【申請人】天津奧美自動化系統(tǒng)有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月24日