[实用新型]接近传感器多路靶标位置距离控制装置

说明书

本实用新型公开的一种接近传感器多路靶标位置距离控制装置，旨在提供一种给定距离实现反应快，高精度控制靶标距离的多通道靶标接近运动距离控制装置。本实用新型通过下述技术方案予以实现：多通道独立的单片机控制电路相连多通道独立的靶标运动单元，直线步进电机以矩阵式按线阵或矩阵布置在多通道位置给定箱内，每个直线步进电机的主轴伸出箱体上面板对应一个靶标运动单元及其位置控制单元；靶标运动单元通过多通道独立的单片机控制电路布置为矩阵式，每一路单片机控制电路均相连上位计算机，并且每一路单片机控制电路均设置有相异的地址编码，作为上位计算机通过总线寻址某一路确定的靶标运动控制单元，实现多路靶标给定位置设置的距离控制。

技术领域

本实用新型涉及一种主要用于实现接近传感器与靶标不同接近距离的运动控制装置，尤其是安装在起落架上的接近传感器及其靶标相对运动方式和行程设置的控制装置。

背景技术

接近传感器是一种能够检测两物体间的距离并根据预设的距离值去控制或驱动某种执行机构的设备。因此在很多领域都有着广泛的用途：①在航空、航天技术中用以舱门、起落架的位置监测；②在日常生活中，如宾馆、饭店、车库的自动门；③在安全防盗方面，如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地，通常都装有由各种接近传感器组成的防盗装置；④在测量技术中，如长度，位置的测量；在控制技术中，如位移、速度、加速度的测量和控制，也都使用着大量的接近传感器。电感式接近传感器因抗干扰能力强、重复定位精度高、开关频率高、可靠性好、寿命长等突出优点在民用领域航空领域应用最广泛。电感式接近传感器是飞机起落架系统和舱门开关监控系统的重要组成部分，随着飞机性能要求不断提高，对接近传感器在安全性、可靠性、经济性、环境适应性等方面提出了更严格的要求。目前，国内军用民用飞机的舱门和起落架系统主要采用接触式行程开关，接触式行程开关存在寿命短和可靠性差等问题。电感式位移传感器由铁心和线圈构成，是将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的传感器，电感式接近传感器内部主要为一个绕在导磁体上的一组线圈，当作为被测物体(也称靶标)的金属体接近线圈时，根据电磁感应原理可知，金属体内会产生一个涡流电流，又会产生一个反磁场Ⅳ，抵消一部分。被测参数的变化，既能引起线圈阻抗Z的变化，也能引起线圈电感上和线圈Q值变化。在低频交流激励信号源的作用下，靶标与接近传感器感应端面距离的变化将引起传感器内部磁场变化，进而引起传感器的输出表征参数－电感发生变化，电感的变化就代表了靶标与接近传感器的距离变化。根据电感式接近传感器的工作原理.被测参量可以由传感器转换为线圈的Q值、等效阻抗z和等效电感三这3个参数.利用哪个参数并将其最后变换成为电压或电流输出要由测量电路决定，针对这3个参数的变化，有3种典型的测量电路：Q值测试电路、电桥电路和谐振电路。其中Q值测试电路较复杂，较少采用。电桥电路比较简单，主要用于由两个电感式接近传感器组成的差动式传感器。电感式接近传感器主要采用谐振电路。谐振电路是将传感器线圈的等效电感变化变换为电压或电流的变化，传感器线圈与电容组成LC并联谐振回路。目前所配用的谐振电路有3种类型，即调幅式电路、调频式电路和调频调幅式电路。一般地说，要求灵敏度高，线性范围大，可选用调频调幅式电路：需要稳定性好，可选用调幅式电路；若要考虑便于遥测和数字显示，则调频式电路就有其方便之处。密封时，感应头检测面的密封金属相当于靶标，金属体远离或靠近金属感应面时均不能引起线圈Q值、等效阻抗z和等效电感￡的变化。根据飞机环境工作要求，飞机设备工作温度为-55～75℃，而全金属密封的电感式接近传感器的关键技术就是解决感应头采用全金属密封以及T作温度为-55～75℃应能正常工作。试验表明，民用电感式接近传感器的感应头在分别选用结构钢、不锈钢、铜合金和铝合金等金属材料进行密封后，接近传感器均不能正常工作。靶标电阻率、感应线圈电阻和电感以及检测电路参数等的微小变化均会导致较大检测距离的变化。产品很容易受到温度等因素的影响，造成性能的大幅变化。在被测金属靶标接近及远离接近开关探头的过程中，接近开关内置线圈的电感量发生变化，通过搭建模拟或数字电路将线圈电感变化量处理为可测量的电信号，并根据变化对应输出接近及远离的开关信号。电感式接近传感器输出的电感值经过位置检测与收放控制单元处理后解算出靶标与接近传感器感应端面的距离并根据预设值判断需要控制的远近状态。靶标就是接近传感器的目标靶块，靶标与接近传感器的距离大小及重合面决定了接近传感器的电感值大小。对于接近传感器使用来讲，主要研究及使用靶标与接近传感器位置最终固定的接近及远离两个状态。靶标与接近传感器的相对接近运动方式有多种，其中靶标沿接近传感器的轴线接近或者远离是其中重要的一类。实际工程应用中，需要模拟多通道数的靶标与接近传感器的接近或远离，本实用新型即实现该目的。