[发明专利]电动执行机构位置传感系统

说明书

技术领域

本发明涉及执行机构技术领域，具体涉及一种电动执行机构位置传感系统。

背景技术

智能电动执行机构主要用于工业管网自动控制系统中的阀门开度调节， 其工作场所有可能在易燃易爆的环境下。要实现阀门开度的精确定位，就必须 要准确的知道给定阀位值与当前阀门的实际阀位值，给定阀位值是系统指令确 定的，而当前阀门的实际阀位值是通过电动执行机构的位置传感系统来获取的。

目前，电动执行机构的位置传感系统大多数都是由齿轮减速部分加电位器 或者加霍尔编码器等构成。电位器检测方式要受电位器转动圈数的限制，故导 致了电动执行机构输出转数是受限的，在一些转动圈数较多的场合，没法使用。 另外电位器检测的方式采用了齿轮多级减速会造成定位精度不高，减速比越大 定位精度会越差。霍尔编码器的方式又分为绝对霍尔编码和相对霍尔编码两种， 绝对编码方式跟电位器检测方式差不多，也存在转动圈数受限及定位精度不高 的缺点，但两者都有断外电后，不需要电池供电来记录阀位的特性。相对霍尔 编码方式可直接从电机输出轴上进行位置采样，定位精度很高，同时转动圈数 基本上不受限制。但它又存在一个缺陷，就是断外电后需要用电池供电来记录 阀位。电池使用一定时间后需更换，由于防爆要求，电动执行机构更换电池相 当麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动执行机构位置传感系统，可根据 位置传感信号，实时调节电机的运行，确保输出轴将阀门可靠平稳的到达指定 位置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：电动执行机构位置传感系统， 所述电动执行机构包括变频驱动器、电机、减速器和输出轴，用以控制阀门的 开闭，所述电动执行机构位置传感系统包括：

位置传感器，用于获得与阀门位置相关的位置信号；

处理器，对位置传感器获得的信号进行处理，获得阀门的位置信息，并根 据开度指令控制变频驱动器驱动电机运转，使阀门到达预订位置。

进一步，所述位置传感器包括霍尔传感器，设置于电机轴上，用于获得电 机轴的转动角度信号。

进一步，所述位置传感器还包括电位器，所述电位器设置于减速器上，用 于获得输出轴的转动角度信号。

进一步，还包括本安防爆壳，所述霍尔传感器、电位器和处理器设置于本 安防爆壳内。

本发明的电动执行机构位置传感系统，设置了多种传感器来监测执行机构运 行过程中的位置信号，经过综合计算，可获得阀门的位置，实时调节电机的运 行，确保输出轴将阀门等执行对象可靠平稳的到达指定位置，定位误差低大大 提高了执行机构的可靠性与使用寿命。采用霍尔传感器加上电位器的方式，可 以综合两者优势，互补两者的缺点，在外部供电时，使用霍尔传感器采集位置 信号，在没有外部供电时，采用电位器采集位置信号，既可解决需要电池供电 的麻烦，又可以提高阀门定位的精度。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行 阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将 是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他 优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

图1示出了电动执行机构位置传感系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例 仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

参见图1，电动执行机构位置传感系统，所述电动执行机构包括变频驱动 器、电机、减速器和输出轴，电动执行机构用以控制阀门的开闭，电机的电机 轴通过减速器与输出轴传动连接，所述电动执行机构位置传感系统包括：

位置传感器，用于获得与阀门位置相关的位置信号；本实施例中，采用霍 尔传感器和电位器两种位置传感器；霍尔传感器设置于电机轴上，用于获得电 机轴的转动角度信号；所述电位器设置于减速器上，用于获得输出轴的转动角 度信号。

处理器，采用型号为dsPIC30F6010A的单片机，对位置传感器获得的信号 进行处理，获得阀门的位置信息，并根据开度指令控制变频驱动器驱动电机运 转，使阀门到达预订位置。

为了防爆要求，还设置一本安防爆壳，所述霍尔传感器、电位器和处理器 设置于本安防爆壳内。