專利名稱：執(zhí)行機構閥位傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型提出了一種閥位測量和記錄的傳感器結構，用于電動執(zhí)行機構中，得知執(zhí)行機構主軸的轉動圈數(shù)和角度。
背景技術：
電動執(zhí)行機構廣泛應用于火電廠、工廠等中，是控制氣流、液流、機構的執(zhí)行等設備。電動執(zhí)行機構中一個很重要的部件就是閥位傳感器，通過閥位傳感器，電動執(zhí)行機構的控制電路才能知道閥的位置，即輸出主軸轉動了多少圈，并且當前的主軸角度等信息。當前閥位傳感器的實現(xiàn)方法有許多種，有采用電位器的方案、光編碼器的方案、正交干簧管的方案、霍爾傳感器的方案等。以上各種方案各有優(yōu)缺點。電位器的方案對電位器的制作工藝要求很高，生產(chǎn)難度很大，價格很高，現(xiàn)在只有極少數(shù)廠家使用；光編碼器的方案，齒輪結構復雜，整體尺寸較大，對溫度、安裝尺寸、震動等要求較高，也限制了它的應用；正交干簧管的方案有價格低、簡單的優(yōu)點，但要求磁鋼的磁性強調大小要求比較高，要求磁性必須保持在一定范圍之內，太強了和太弱了都不行，磁鋼在工業(yè)環(huán)境的磁性產(chǎn)生變化，或生產(chǎn)過程中把控不好，容易出現(xiàn)閥位傳感器失效的問題，同時其測量角度的精度很低；霍爾傳感器的方案對磁鋼磁性大小及變化要求低，克服了正交干簧管方案的缺點，但它功耗大，不支持長時間的電池模式，應用也受到許多限制。
發(fā)明內容本實用新型提出了一種執(zhí)行機構閥位傳感器，實現(xiàn)了高可靠、低成本、小尺寸、高精度的閥位測量和記錄。本實用新型的技術方案(對照附圖)是:由磁鋼、磁場角度傳感器芯片、兩個或兩個以上干簧管組成；磁鋼安裝于旋轉軸的頂端，旋轉軸旋轉時帶動磁鋼旋轉；磁場角度傳感器芯片位于磁鋼上側，與磁鋼不接觸，并且與磁鋼所在旋轉軸中心對齊，對磁鋼的磁力線角度進行非接觸測量；干簧管位于磁場角度傳感器芯片或磁鋼四周，當磁鋼旋轉時，干簧管動作；如果采用兩個干簧管，則這兩個干簧管的動作需要正交；如果選用三個或更多個干簧管，只要這些干簧管均勻分布在磁鋼四周，并且都能在磁鋼旋轉時動作就可以了。執(zhí)行機構的主控制器或者單獨的傳感器控制器通過磁場角度傳感器芯片知道旋轉軸的單圈內的絕對角度，通過干簧管的動作記錄旋轉軸的轉動圈數(shù)。本實用新型的有益效果是:是用相當簡單的結構和原理實現(xiàn)了執(zhí)行機構的閥位傳感，有結構簡單、可靠、測量精度高、成本低等特點。

本說明書有三個附圖:圖1，實施例的PCB布置圖，其中I為PCB，2、3、4為三個干簧管，5為磁場角度傳感器芯片；[0008]圖2，實施例的整體結構示意圖，其中I為圖1中的PCB板，6為磁鋼，7為轉動軸；圖3，實施例中干簧管與磁鋼的相當位置具體實施方式
圖1、圖2和圖3是使用本實用新型的實施例，本實施例采用了三個干簧管。三個干簧管(圖1中的2、3、4)與磁場角度傳感器芯片(圖1中的5)安裝在一個PCB(圖1和圖2中的I)上，磁場角度傳感器芯片位于中間，干簧管位于四周；磁鋼(圖2中的6)安裝于旋轉軸(圖2中的7)的頂端；旋轉軸以一定變比與電動執(zhí)行機構的主軸聯(lián)動；當執(zhí)行機構主軸旋轉時，帶動旋轉軸旋轉，旋轉軸帶動磁鋼旋轉，這樣只要測量和記錄磁鋼的角度和旋轉圈數(shù)就知道電動執(zhí)行機構的閥位了 ；干簧管位于相當磁鋼的四周，參考圖3，當旋轉軸旋轉時，三個干簧管依次動作；磁場角度傳感器芯片測量得知當前旋轉軸的單圈內地絕對角度，電動執(zhí)行機構的主控制器(圖中沒有畫出)根據(jù)干簧管的動作記錄轉動軸的旋轉圈數(shù)，從而實現(xiàn)電動執(zhí)行機構的主軸角度和旋轉圈數(shù)，進一步能推算出閥位信息。
權利要求1.執(zhí)行機構閥位傳感器，用于電動執(zhí)行機構的閥位測量和記錄，其特征在于由磁鋼、磁場角度傳感器芯片、兩個或兩個以上干簧管組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的執(zhí)行機構閥位傳感器，其特征在于磁鋼安裝于旋轉軸的頂端，旋轉軸旋轉時帶動磁鋼旋轉。
3.根據(jù)權利要求1所述的執(zhí)行機構閥位傳感器，其特征在于磁場角度傳感器芯片位于磁鋼上側，與磁鋼不接觸，并且與磁鋼所在旋轉軸中心對齊，對磁鋼的磁力線角度進行非接觸測量。
4.根據(jù)權利要求1所述的執(zhí)行機構閥位傳感器，其特征在于干簧管位于磁場角度傳感器芯片或磁鋼四周，當磁鋼旋轉時，干簧管動作。
5.根據(jù)權利要求1所述的執(zhí)行機構閥位傳感器，其特征在于如果采用兩個干簧管，則這兩個干簧管的動作需要正交。
6.根據(jù)權利要求1所述的執(zhí)行機構閥位傳感器，其特征在于如果選用三個或更多個干簧管，只要這些干簧管均勻分布在磁鋼四周。
專利摘要本實用新型創(chuàng)新的實現(xiàn)了一種執(zhí)行機構閥位傳感器結構，應用于電動執(zhí)行機構中，用于測量和記錄執(zhí)行機構的閥位信息。它是由由磁鋼、磁場角度傳感器芯片、兩個或兩個以上干簧管組成，干簧管位于磁鋼的四周，磁場角度傳感器芯片位于磁鋼上側；干簧管測量旋轉周到旋轉圈數(shù)，磁場角度傳感器芯片測量旋轉軸的單圈內絕對角度。本實用新型用相當簡單的結構和原理實現(xiàn)了執(zhí)行機構的閥位傳感，有結構簡單、可靠、測量精度高、成本低等特點。
文檔編號G01D5/12GK202938834SQ20122073005
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權日2012年12月7日
發(fā)明者張永 申請人:豐郅(上海)電子科技有限公司