電子顯數(shù)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電子顯數(shù)器，用于檢測壓力機模具高度，實現(xiàn)模具高度的精確調(diào)節(jié)，屬于壓力機測量控制【技術(shù)領(lǐng)域】。主要特點是殼體相應(yīng)壁上的機械轉(zhuǎn)動軸上套固永磁體磁環(huán)，印制電路板上固定線性霍爾元件，線性霍爾元件與永磁體磁環(huán)表面相對。本發(fā)明通過設(shè)置永磁體磁環(huán)、線性霍爾元件4，非接觸式感應(yīng)永磁體磁環(huán)磁場的變化，輸出與機械轉(zhuǎn)動軸絕對角度位置對應(yīng)的模擬電壓信號，單片機通過模擬接口采樣所有的模擬電壓信號查固化表格得出機械轉(zhuǎn)動軸絕對角度值，實時計算機械轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，當前模具高度值。通過人機接口可以設(shè)置模具高度的上下限，模具滑塊齒輪牙距比值，模具高度顯示值增加減少的方向，實現(xiàn)實際的模具高度值與電子顯數(shù)器的顯示值一致性校準。
【專利說明】電子顯數(shù)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電子顯數(shù)器，用于檢測壓力機模具高度，實現(xiàn)模具高度的精確調(diào) 節(jié)，屬于壓力機測量控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前通常使用的壓力機模具高度測試儀器或稱為顯數(shù)器有機械式的，主要由殼 體、機械轉(zhuǎn)動軸、齒輪、接近開關(guān)構(gòu)成。機械轉(zhuǎn)動軸隨著壓力機滑塊的上下移動而轉(zhuǎn)動，進而 帶動機械齒輪的轉(zhuǎn)動，齒輪上的數(shù)字實時顯示當前的模具高度值，當模具高度達到設(shè)定的 上限值時，對應(yīng)的接近開關(guān)動作，壓力機滑塊不能再向上移動；當模具高度達到設(shè)定的下限 值時，對應(yīng)的接近開關(guān)動作，壓力機滑塊不能再向下移動。這種機械式的顯數(shù)器存在的問 題是：（1)當壓力機型號改變，即模具高度調(diào)節(jié)的上下限值改變，模具滑塊齒輪牙距比值改 變，則模具高度指示器必須重新定制生產(chǎn)，不可通用；（2)當壓力機模具的實際高度與模具 高度顯數(shù)器顯示的高度不一樣，則模具高度顯數(shù)器必須從壓力機滑塊上拆下，調(diào)整一致后 再裝上，這增加了模具高度校準的工作量；（3)壓力機滑塊通過顯數(shù)器的機械轉(zhuǎn)動軸帶動 齒輪轉(zhuǎn)動，有幾位顯數(shù)器就有幾級齒輪傳動，長期使用機械磨損導(dǎo)致顯數(shù)器精度降低。
[0003] 目前還使用一種電子顯數(shù)器，它主要由殼體、機械轉(zhuǎn)動軸、電源電路、單片機、控制 輸出電路、顯示電路構(gòu)成，機械轉(zhuǎn)動軸上安裝有圓形碼盤，發(fā)光器件、碼盤和光電接收器件 組成機械轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動位置檢測電路，隨著壓力機滑塊的上下移動，機械轉(zhuǎn)動軸帶動碼盤轉(zhuǎn) 動，碼盤轉(zhuǎn)動的過程中，光接收器件接收的光信號有無交替變化，進而輸出一定頻率的脈沖 電壓信號，采樣電路通過檢測脈沖電壓信號的個數(shù)得出當前機械轉(zhuǎn)動軸的絕對位置，通過 計算就可以得出旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)和當前的模具高度，再判斷模具高度的上下限，控制輸出電路 的動作禁止壓力機滑塊的繼續(xù)移動。這種電子顯數(shù)器存在的問題是：（1)由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán) 境惡劣，灰塵多，發(fā)光器件或者碼盤或者光接收器件上一旦有灰塵，則光接收器件檢測的光 信號就會出錯，甚至檢測不到光信號，導(dǎo)致輸出脈沖電壓個數(shù)出錯或者無輸出，檢測的機械 轉(zhuǎn)動軸絕對位置和計算的模具高度值也就不準確。（2)再由于工業(yè)現(xiàn)場油污大，由于顯數(shù)器 安裝位置特殊，壓力機上各種潤滑油，機油都有可能少量進入電子顯數(shù)器，除了導(dǎo)致光接收 器件檢測的光信號出錯外，還會損壞碼盤、發(fā)光器件、光接收器件，最終導(dǎo)致顯示的模具高 度值不準確。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對壓力機目前安裝的機械顯數(shù)器和電子顯數(shù)器存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一 種電子顯數(shù)器，具有顯數(shù)器基本的模具高度上下限設(shè)置，牙距比值設(shè)置和實際模具高度校 準的功能，通過本發(fā)明解決現(xiàn)有機械顯數(shù)器在不同型號壓力機上不能通用，壓力機模具高 度校準工作量大的問題。同時解決了現(xiàn)有電子顯數(shù)器在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場不防塵、不防油污， 長期運行模具高度值顯示精度下降的問題。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種電子顯數(shù)器，包括殼體1、殼體1相應(yīng)壁 上的機械轉(zhuǎn)動軸2、殼體1內(nèi)印制電路板3上的電源電路、單片機、控制輸出電路、顯示電路， 其特征在于，機械轉(zhuǎn)動軸2上套固永磁體磁環(huán)5,印制電路板3上固定線性霍爾元件4,線性 霍爾兀件4與永磁體磁環(huán)5表面相對。
[0006] 所述印制電路板3上固定不少于兩只線性霍爾元件4。
[0007] 所述印制永磁體磁環(huán)5為一對磁極的徑向磁環(huán)。
[0008] 所述的單片機采用AT89Cxx或C8051Fxx或STClxx。
[0009] 本發(fā)明通過設(shè)置永磁體磁環(huán)、線性霍爾元件，非接觸式感應(yīng)永磁體磁環(huán)磁場的變 化，輸出與機械轉(zhuǎn)動軸絕對角度位置對應(yīng)的模擬電壓信號，單片機通過模擬接口采樣所有 的模擬電壓信號查固化表格得出機械轉(zhuǎn)動軸絕對角度值，實時計算機械轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)的圈 數(shù)，當前模具高度值。通過人機接口可以設(shè)置模具高度的上下限，模具滑塊齒輪牙距比值， 模具高度顯示值增加減少的方向，實現(xiàn)實際的模具高度值與電子顯數(shù)器的顯示值一致性校 準。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明中殼體內(nèi)的局部結(jié)構(gòu)示意圖的線性霍爾元件的安裝示意圖； 圖中，1殼體，2機械轉(zhuǎn)動軸，3印制電路板，4線性霍爾兀件，5永磁體磁環(huán)，6 -對磁極 的徑向永磁體磁環(huán)。

【具體實施方式】
[0011] 結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明，如圖1所示，本發(fā)明由電源模塊提供直流 電壓，給單片機、線性霍爾元件4供電。單片機的10驅(qū)動人機接口，刷新數(shù)碼管，掃描按鍵。 單片機采樣線性霍爾元件4輸出的與機械轉(zhuǎn)動軸2旋轉(zhuǎn)絕對角度位置對應(yīng)的模擬電壓信號 通過查固化表格得出絕對的角度值，通過簡單計算得出機械轉(zhuǎn)動軸2旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，判斷模 具高度上下限，控制驅(qū)動接口接通斷開外部強電開關(guān)，顯示實時的模具高度值。如圖2所 示，機械轉(zhuǎn)動軸2和固定線性霍爾元件4的印制電路板安裝在電子顯數(shù)器的殼體1內(nèi)，線性 霍爾兀件4垂直固定在印制電路板上靠近永磁體磁環(huán)5的位置，永磁體磁環(huán)5套固在機械 轉(zhuǎn)動軸2的頂端。線性霍爾元件供電電壓為直流電壓，輸出的與機械轉(zhuǎn)動軸2旋轉(zhuǎn)絕對角 度位置對應(yīng)的模擬電壓信號。
[0012] 線性霍爾元件的安裝如圖2所示，兩個線性霍爾元件4與永磁體磁環(huán)5表面相對， 固定在印制電路板的邊沿，分開一定的角度。
[0013] 本發(fā)明中線性霍爾元件4通過非接觸式感應(yīng)裝在機械轉(zhuǎn)動軸2上的一對極永磁體 磁環(huán)5在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生磁場的變化，輸出與機械轉(zhuǎn)動軸2旋轉(zhuǎn)絕對角度對應(yīng)關(guān)系的模擬 電壓。單片機對線性霍爾元件4輸出的模擬電壓進行采樣，通過查找固定表格得出機械轉(zhuǎn) 動軸2旋轉(zhuǎn)的絕對角度值，進而計算出機械轉(zhuǎn)動軸2旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，當前的模具高度值，并顯 示出來，本發(fā)明中因無機械傳動，長期使用對精度變化沒有影響。同時進行模具高度上下限 判斷通過驅(qū)動接口電路控制外部強電開關(guān)禁止壓力機滑塊的繼續(xù)移動。參數(shù)設(shè)置功能可以 在一定范圍內(nèi)任意的設(shè)置模具高度的上下限值，模具滑塊齒輪牙距比值，模具高度顯示值 增加減少的方向值，實現(xiàn)電子顯數(shù)器的顯示值與實際的模具高度值一致性校準。在惡劣的 工業(yè)現(xiàn)場，防塵，抗油污，長期高精度可靠運行。
【權(quán)利要求】
1. 一種電子顯數(shù)器，包括殼體（1)、殼體（1)相應(yīng)壁上的機械轉(zhuǎn)動軸（2)、殼體（1)內(nèi) 印制電路板（3)上的電源電路、單片機、控制輸出電路、顯示電路，其特征在于，機械轉(zhuǎn)動軸 (2)上套固永磁體磁環(huán)（5)，印制電路板（3)上固定線性霍爾元件（4)，線性霍爾元件（4)與 永磁體磁環(huán)（5 )表面相對。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子顯數(shù)器，其特征在于，所述印制電路板（3)上固定不少于 兩只線性霍爾元件（4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子顯數(shù)器，其特征在于，所述印制永磁體磁環(huán)（5)為一對磁 極的徑向磁環(huán)。
【文檔編號】G01B7/02GK104215167SQ201410489417
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】邱平, 周興榮 申請人:揚州大祺自動化技術(shù)有限公司