[实用新型]基于磁性角度编码器的4mA-20mA信号发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于磁性角度编码器的4mA-20mA信号发生器。

背景技术

现有的机械温控仪输出4mA-20mA电流的变化都是通过机械电位器旋转改变电阻再通过信号转换装置，将信号输入电子数显仪进行匹配。使用机械电位器就造成了机械温控仪中机芯轴必须带动机械电位器调节端运动，使得机械指针旋转中具有一定的阻力，从而降低机械温控仪的指示精度；机芯轴只能在一定范围内旋转，机械电位器在这个范围内阻值较大，制作材料容易受环境温度影响，所以使得输出的电阻值精度不高，造成机械温控仪与电子数显仪之间同步性较差；而且机械温控仪的机芯轴与机械电位器调节端连接同心度要求比较高,使得安装工艺要求比较高，安装麻烦。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于磁性角度编码器的4mA-20mA信号发生器的技术方案。

所述的基于磁性角度编码器的4mA-20mA信号发生器，包括机械仪表指针、机械仪表刻度盘、机芯轴、安装架、机械扇齿和机械仪表刻度盘支撑架，其特征在于所述的机芯轴一端穿过机械仪表刻度盘连接机械仪表指针，机芯轴另一端的末端设置有磁钢安装铜套，磁钢安装铜套内配合设置磁钢；在磁钢安装铜套下方配合设置磁性角度编码器灌封铝盒，磁性角度编码器灌封铝盒内设置有磁钢角度检测电路、4-20mA电流输出电路和电源电路，磁钢角度检测电路内的磁性角度编码器设置在磁性角度编码器灌封铝盒的表面，磁性角度编码器与磁钢的间距设置为0.8mm-1.5mm。

所述的基于磁性角度编码器的4mA-20mA信号发生器，其特征在于所述的磁钢直径为6mm，径向冲磁。

所述的基于磁性角度编码器的4mA-20mA信号发生器，其特征在于所述的4-20mA电流输出电路和电源电路通过导线与电子数显仪相连。

所述的基于磁性角度编码器的4mA-20mA信号发生器，其特征在于所述的电源电路为磁钢角度检测电路、4-20mA电流输出电路供电。

所述的基于磁性角度编码器的4mA-20mA信号发生器，其特征在于所述的磁钢角度检测电路采用AS5043芯片。

所述的基于磁性角度编码器的4mA-20mA信号发生器，其特征在于所述的4-20mA电流输出电路采用XTR115UA芯片。

本实用新型采用磁性角度编码器与机芯轴非接触的方式，减少了机芯轴旋转的阻力，增加了机械温控仪的指示精度；磁性角度编码器在全温范围精度为±0.9度，这就大大提高了检测精度,保证了机械温控仪与电子数显仪同步性温度显示；只需在机械温控仪的机械机芯轴下安装一铜套，铜套内安装一颗直径为6mm、径向冲磁的磁钢即可，磁性角度编码器安装在磁钢下0.8mm-1.5mm处，检测磁钢N-S极的旋转角度；4mA-20mA电流的变化输出采用专用芯片XTR115UA,提高了电子数显仪显示的稳定性；本实用新型还具有安装方便，调试简单，性能稳定等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型磁钢角度检测电路的结构示意图；

图3为本实用新型4-20mA电流输出电路的结构示意图；

图4为本实用新型电源电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明：

本实用新型利用磁性角度编码器，检测相应磁钢N-S极旋转角度，通过芯片内部解码电路产生电压变化，运用角度编码器的电压变化通过运放电路或者电压转电流芯片产生0-25mA的可变恒流源。

本实用新型包括机械仪表指针1、机械仪表刻度盘2、机芯轴3、安装架9、机械扇齿10和机械仪表刻度盘支撑架11，机芯轴3一端穿过机械仪表刻度盘2连接机械仪表指针1，机芯轴3另一端的末端设置有磁钢安装铜套4，磁钢安装铜套4内配合设置磁钢，磁钢直径为6mm，径向冲磁；在磁钢安装铜套4下方配合设置磁性角度编码器灌封铝盒6，磁性角度编码器灌封铝盒6内设置有磁钢角度检测电路、4-20mA电流输出电路和电源电路，磁钢角度检测电路采用AS5043磁性角度编码芯片，其自带解码功能，4-20mA电流输出电路采用XTR115UA芯片，其内部运算的放大倍数设置为100倍，电源电路为磁钢角度检测电路、4-20mA电流输出电路供电，4-20mA电流输出电路和电源电路通过导线7与电子数显仪8相连；磁钢角度检测电路内的磁性角度编码器5设置在磁性角度编码器灌封铝盒6的表面，磁性角度编码器5与磁钢的间距设置为0.8mm-1.5mm。

各个部件的作用：