[发明专利]电磁定位装置

权利要求书

1.电磁定位装置，其特征在于：包括感应定位板（4），感应定位板（4）一侧外边沿安装固定板（1），在感应定位板（4）正面的固定板（1）上安装支撑座（7），支撑座（7）下部安装轨道（6），轨道（6）上放置抛体（9），支撑座（7）上安装滑动杆（8），滑动杆（8）上安装第一弹簧（18），滑动杆（8）长度方向一端位于抛体（9）一侧，滑动杆（8）另一端位于固定板（1）的外侧，感应定位板（4）的背面布置水平和垂直排列的线圈阵列电路，感应定位板（4）上设置USB接口，USB接口通过线路与计算机连接，抛体（9）有上壳体（11）和下壳体（15），上壳体（11）和下壳体（15）闭合后形成空腔，空腔内安装电池（12），电池（12）通过导线与电路板（13）连接，电路板（13）通过导线与磁芯线圈（14）连接，支撑座（7）上开设第一通孔（27），第一通孔（27）上壁开设第二通孔（29），第一通孔（27）下壁开设第三通孔（30），第二通孔（29）和第三通孔（30）内安装连杆（31），连杆（31）中部开设卡槽（33），滑动杆（8）上设置限位齿（19），连杆（31）底端连接固定杆（36），固定杆（36）上安装第二弹簧（37），第三通孔（30）下方开设第一行程孔（34），第一行程孔（34）下方开设第二行程孔（35），第一行程孔（34）直径大于第二行程孔（35）的直径。

2.根据权利要求1所述的电磁定位装置，其特征在于：所述线圈阵列电路有第一环线圈（A），第一环线圈（A）的1/3处和2/3处分别设置第二环线圈（B）和第三环线圈（C），第一环线圈（A）、第二环线圈（B）和第三环线圈（C）依次重叠排列。

3.根据权利要求1所述的电磁定位装置，其特征在于：感应定位板（4）上设置线圈阵列电路、放大和检波电路、控制电路及接口电路，线圈阵列电路接收抛体（9）内的磁芯线圈产生的交变磁场信号产生感应电动势，控制电路通过放大和检波电路检测出感应电动势生成的抛体（9）的位置信号，通过接口电路传输至计算机。

4.根据权利要求1所述的电磁定位装置，其特征在于：所述线圈阵列电路中采用U₁、U₂、U₃、U₄、U₅、U₆和U₇7个模拟开关芯片，7个模拟开关芯片的型号均为74H4067。

5.根据权利要求1所述的电磁定位装置，其特征在于：抛体（ 9） 的电路有供电电路，供电电路为锂电池供电，锂电池为振荡电路供电，振荡电路产生的交变信号驱动磁芯线圈产生交变磁场。

6.根据权利要求5所述的电磁定位装置，其特征在于：所述供电电路为电源基准电路和稳压电路构成，基准电路由ADR391AUTZ芯片U12第4脚输出2.5V基准电压，稳压电路采用XC6219芯片U8第5脚为控制电路及放大和检波电路提供3.3V电源。

7.根据权利要求3所述的电磁定位装置，其特征在于：所述控制电路采用STM32F103T8U6单片机U9,STM32F103T8U6单片机U9的第7脚被配置为adc输入管脚，连接着放大和检波电路的输出信号，对每个线圈生成的信号进行adc转换后，STM32F103T8U6单片机U9的程序对数据进行处理得到二维位置信息，同时STM32F103T8U6单片机U9将计算出的数据通过USB接口电路传输至计算机，采用频率为8MHz的石英晶体振荡器(Y1)，为STM32F103T8单片机U6提供系统时钟，J3为程序下载接口，STM32F103T8U6单片机U9的内部程序通过此接口下载，电阻R7和发光二极管D2指示感应定位板已连接至计算机，电容C12连接至单片机的复位引脚，去耦电容C13-C16分别连接在STM32F103T8U6单片机U9的第1、第6、第19、第27电源脚，STM32F103T8U6单片机U9的第16、15、14、13、12、20、21引脚分别连接至模拟开关芯片U1-U7的第15脚，STM32F103T8U6单片机U9的8-11引脚连接至模拟开关芯片U1-U7的10-14脚。

8.根据权利要求3所述的电磁定位装置，其特征在于：所述放大电路由四运算放大器TLC084(U11)组成的四级放大电路，放大电路中电容C19连接至线圈阵列电路的X输出脚,放大电路对线圈阵列电路输出的模拟信号进行滤波放大，放大后的模拟信号经电阻R11传输至由二极管D1、电容C27、三极管Q2和电阻R6组成的检波电路，检波后的信号输出STM32F103T8U6单片机U9的第7脚，由STM32F103T8U6单片机U9内部数模转换模块进行数据采样，电阻R6连接至控制电路的STM32F103T8U6单片机U9的第29脚，STM32F103T8U6单片机U9按照扫描控制模拟开关芯片U1-U7每个线圈通断的频率同步控制三极管Q2的通断，从而控制对每个线圈的信号进行分别检波。