[实用新型]一种磁场矢量角位移传感器旋转定位装置、电路

说明书

一种磁场矢量角位移传感器旋转定位装置，包括电磁支架(1)、驱动电磁支架(1)转动的驱动机构、电磁铁(2)和磁阻传感器(3)，所述电磁铁(2)安装在电磁支架(1)上方，电磁支架(1)上方设有PCB线路板(4)，磁阻传感器(3)安装在PCB线路板(4)上，磁阻传感器(3)中心线与电磁铁(2)中心线重叠。还包括一种磁场矢量角位移传感器旋转定位电路。解决了原有测量技术的精密编码价格高和只能测量相对位置的缺点，解决了电位器测量方法中寿命磨损损耗问题，提高使用寿命，解决了时间控制不精确问题。

技术领域

本实用新型涉及阀门开度测量技术领域，具体地说是一种磁场矢量角位移传感器旋转定位装置、电路。

背景技术

传统供热阀门采用开和关的形式，为了解决供热调节室内温度以及节能减排的目的，现在的供热阀门具有开度的概念。

想测量开度，必须测量旋转的角度，目前测量角度有很多种，比如编码器测量，缺点是编码器价格昂贵；电位器测量，缺点是测量具有寿命问题，每次测量都有有损耗；时间测量法，精度太差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种磁场矢量角位移传感器旋转定位装置、电路。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种磁场矢量角位移传感器旋转定位机构，包括电磁支架、驱动电磁支架转动的驱动机构、电磁铁和磁阻传感器，所述电磁铁安装在电磁支架上方，电磁支架上方设有PCB线路板，磁阻传感器安装在PCB线路板上，磁阻传感器中心线与电磁铁中心线重叠。

进一步地，所述驱动机构采用电机，电磁支架下端设有第一凹槽，电机输出轴与第一凹槽配合。

进一步地，所述电磁支架上方设有第二凹槽，电磁铁位于第二凹槽内，电磁铁侧面设有卡槽，第二凹槽内壁上设有卡扣，卡槽与卡扣配合。

进一步地，所述的电磁铁为柱状电磁铁，且径向充磁。

进一步地，所述电磁支架侧面设有立柱，立柱上方设有指示盘，指示盘中心线与电机输出轴中心线重叠，PCB线路板上设有弧形槽，立柱穿过弧形槽，弧形槽圆心与电机输出轴中心线重叠，指示盘上设有指针。

一种磁场矢量角位移传感器旋转定位电路，该电路包括磁阻传感器、单片机；所述磁阻传感器用于测量磁铁旋转时产生的电压，并发送至单片机；所述的单片机用于根据输出电压值计算阀门的开度旋转角θ。

进一步地，所述的磁阻传感器包括TMR3004传感器，所述的单片机包括HC32L136KSTA芯片；TMR3004传感器的X+、X-、Y+、Y-四个引脚分别与HC32L136KSTA芯片的28号、29号、27号、30号引脚相连。

进一步地，所述单片机计算阀门的开度旋转角θ采取以下公式：

根据ADCX+和ADCX-，ADCY+和ADCY-四组输出电压的ADC值，通过(ADCX+)-(ADCX-)、(ADCY+)-(ADCY-)计算得到X和Y的矢量投影值；

根据tan(θ)＝x/y，计算出tan(θ)，再根据反函数计算出θ的值。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型设有电磁支架、驱动电磁支架转动的驱动机构、电磁铁和磁阻传感器，所述电磁铁安装在电磁支架上方，电磁支架上方设有PCB线路板，磁阻传感器安装在PCB线路板上，通过驱动机构驱动电磁铁的转动，磁铁中间分界线以上为N级，分界线以下为S级，当磁铁在传感器上方或者下方时匀速旋转时传感器会输出端电压波形呈正余弦曲线，通过检测磁场在x、y两个坐标轴的矢量投影值，然后根据矢量合成原理：tan(θ)＝x/y，计算得到阀门的开度旋转角θ。解决了原有测量技术的精密编码价格高和只能测量相对位置的缺点，解决了电位器测量方法中寿命磨损损耗问题，提高使用寿命，解决了时间控制不精确问题。