[实用新型]船用舵轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶电子技术领域，特别是涉及一种能指示船舶航向的舵轮。

背景技术

船用舵轮在船舶导航系统中作为主体仪器，是船舶航向过程中进行方位控制必不可少的高精度方位控制设备。舵轮功能是控制船舶航向。目前国内外生产的舵轮内部结构比较复杂，一般采取二级齿轮进行传动，加工精度要求较高，因此价格昂贵，而且维护不方便；另外，有些舵轮手柄采用优弧设计，容易导致因重心向下而使舵轮手柄自动回归到零点；而且接口不开放，如果要应用于国内自主研发的各种设备，如大型船舶操纵模拟器等，必须遵循对方的通信协议，以及采用对方提供的通信接口，极为不便。

实用新型内容

本实用新型提供了一种船用舵轮，它采用一级齿轮进行传动，舵柄采用对称圆弧设计，结构简单，价格低廉，还可提供丰富的扩展性能，可以解决现有的舵轮设备接口不开放，扩展性差，价格昂贵等问题，弥补其在大型船舶操纵模拟器上等设备的应用上的不足。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型是一种船用舵轮。包括舵轮手柄，刻度盘，控制电路板，舵轮位置传感器，联轴器，齿轮，弹簧钢珠固定块。其中，舵轮位置传感器通过联轴器与齿轮、舵轮手柄连接，弹簧钢珠固定块内有个弹簧顶住钢珠，使其紧贴齿槽。舵轮手柄在转动时，会使钢珠逐次掉入到每个齿槽中，从而产生了转动的声音与手感。

控制电路板又包含单片机、AD采样模块、亮度控制模块、电平转换模块和稳压电源模块。用户转动舵轮手柄，带动指针指向刻度盘上相应的刻度，由于舵轮手柄与位置传感器用联轴器连接，舵轮手柄转动时，位置传感器会跟随舵轮手柄一起转动。AD采样模块通过数据线与位置传感器连接，单片机通过读取AD数值来判断当前舵轮手柄所处的位置，然后将位置数据滤波处理后通过电平转换模块发送出去。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：它不仅结构简单，通过舵轮手柄带动位置传感器改变舵轮的数值，还可以通过联轴器来改变舵轮的零点，维护方便，还提供丰富的扩展性能，可根据需要设定不同的通信协议，价格低廉，而且精度较高，误差不超过1度，适用于实船或船舶操纵模拟器使用，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型船用舵轮整体结构图

图2为本实用新型船用舵轮内部控制电路的电气原理图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，该船用舵轮，包括舵轮手柄1，刻度盘2，控制电路板3，舵轮位置传感器4，联轴器5，齿轮6，弹簧钢珠固定块7。

本实用新型船用舵轮要解决的一个关键的问题即是读取舵值问题。这里主要采用了一个高精度、高线性的舵轮位置传感器4，该舵轮位置传感器4通过联轴器2，再经过齿轮6，与舵轮手柄1连接，该传感器4两端加+5V的电压，通过AD采样模块读取当前档位对应的电压值，通过查询电压和舵值对应的表格，然后通过相应的电压值就可以确定当前的舵值，从而实现读取舵值的功能。

本实用新型船用舵轮要解决的另一个关键的问题即是舵轮的零点问题，这里主要采用一个联轴器2，当舵轮手柄1转动到零点，即指针指向刻度盘2的零点时，再通过转动联轴器5改变舵轮位置传感器4的数值，使其为零点的数值。同时，齿轮6在零点处挖的齿槽比其余位置的深，使舵轮手柄转动到零点的时候，手感与声音比其他位置更加明显。

如图2所示，控制电路包含单片机、AD采样模块、亮度控制模块、电平转换模块和稳压电源模块。

单片机通过信号线与AD采样模块、亮度控制模块及电平转换模块相连接，稳压电源模块通过供电导线与单片机相连接，为单片机提供电能；电平转换模块主要用于数据信息输出，有485或者232通信接口可供选择；单片机上的的RXD、TXD引脚通过信号线与电平转换模块连接，ADCO引脚与AD采样模块连接，CCRO引脚与亮度控制模块连接。

本装置的使用方法：将船用舵轮安装在大型船舶操纵模拟器或实船上，数据线接入控制台或电子海图仪或真舵轮上，接通电源后该船用舵轮即可正常使用。