[实用新型]执行机构阀位传感器

说明书

技术领域

本实用新型提出了一种阀位测量和记录的传感器结构，用于电动执行机构中，得知执行机构主轴的转动圈数和角度。

背景技术

电动执行机构广泛应用于火电厂、工厂等中，是控制气流、液流、机构的执行等设备。电动执行机构中一个很重要的部件就是阀位传感器，通过阀位传感器，电动执行机构的控制电路才能知道阀的位置，即输出主轴转动了多少圈，并且当前的主轴角度等信息。当前阀位传感器的实现方法有许多种，有采用电位器的方案、光编码器的方案、正交干簧管的方案、霍尔传感器的方案等。以上各种方案各有优缺点。电位器的方案对电位器的制作工艺要求很高，生产难度很大，价格很高，现在只有极少数厂家使用；光编码器的方案，齿轮结构复杂，整体尺寸较大，对温度、安装尺寸、震动等要求较高，也限制了它的应用；正交干簧管的方案有价格低、简单的优点，但要求磁钢的磁性强调大小要求比较高，要求磁性必须保持在一定范围之内，太强了和太弱了都不行，磁钢在工业环境的磁性产生变化，或生产过程中把控不好，容易出现阀位传感器失效的问题，同时其测量角度的精度很低；霍尔传感器的方案对磁钢磁性大小及变化要求低，克服了正交干簧管方案的缺点，但它功耗大，不支持长时间的电池模式，应用也受到许多限制。

发明内容

本实用新型提出了一种执行机构阀位传感器，实现了高可靠、低成本、小尺寸、高精度的阀位测量和记录。

本实用新型的技术方案(对照附图)是：由磁钢、磁场角度传感器芯片、两个或两个以上干簧管组成；磁钢安装于旋转轴的顶端，旋转轴旋转时带动磁钢旋转；磁场角度传感器芯片位于磁钢上侧，与磁钢不接触，并且与磁钢所在旋转轴中心对齐，对磁钢的磁力线角度进行非接触测量；干簧管位于磁场角度传感器芯片或磁钢四周，当磁钢旋转时，干簧管动作；如果采用两个干簧管，则这两个干簧管的动作需要正交；如果选用三个或更多个干簧管，只要这些干簧管均匀分布在磁钢四周，并且都能在磁钢旋转时动作就可以了。执行机构的主控制器或者单独的传感器控制器通过磁场角度传感器芯片知道旋转轴的单圈内的绝对角度，通过干簧管的动作记录旋转轴的转动圈数。

本实用新型的有益效果是：是用相当简单的结构和原理实现了执行机构的阀位传感，有结构简单、可靠、测量精度高、成本低等特点。

附图说明

本说明书有三个附图：

图1，实施例的PCB布置图，其中1为PCB，2、3、4为三个干簧管，5为磁场角度传感器芯片；

图2，实施例的整体结构示意图，其中1为图1中的PCB板，6为磁钢，7为转动轴；

图3，实施例中干簧管与磁钢的相当位置图；

具体实施方式

图1、图2和图3是使用本实用新型的实施例，本实施例采用了三个干簧管。三个干簧管(图1中的2、3、4)与磁场角度传感器芯片(图1中的5)安装在一个PCB(图1和图2中的1)上，磁场角度传感器芯片位于中间，干簧管位于四周；磁钢(图2中的6)安装于旋转轴(图2中的7)的顶端；旋转轴以一定变比与电动执行机构的主轴联动；当执行机构主轴旋转时，带动旋转轴旋转，旋转轴带动磁钢旋转，这样只要测量和记录磁钢的角度和旋转圈数就知道电动执行机构的阀位了；干簧管位于相当磁钢的四周，参考图3，当旋转轴旋转时，三个干簧管依次动作；磁场角度传感器芯片测量得知当前旋转轴的单圈内地绝对角度，电动执行机构的主控制器(图中没有画出)根据干簧管的动作记录转动轴的旋转圈数，从而实现电动执行机构的主轴角度和旋转圈数，进一步能推算出阀位信息。