本發(fā)明涉及空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置、一種具有該裝置的空調(diào)器以及一種空調(diào)器中運動部件的檢測控制方法。
背景技術(shù):
相關(guān)的空調(diào)器中越來越多的采用滑動開關(guān)門或其他旋轉(zhuǎn)運動裝置,例如空調(diào)器啟動后門板向兩側(cè)或一側(cè)打開,或者旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)到格柵對準(zhǔn)出風(fēng)口位置,而且空調(diào)器關(guān)閉后門板閉合或者旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)到遮擋板對準(zhǔn)出風(fēng)口位置,從而使產(chǎn)品的美觀度大大提升。
但是,此類門板的動力機構(gòu)通常為開環(huán)控制的步進電機,力矩較大。如果在門板開啟或關(guān)閉的過程中有異物卡住或者關(guān)閉過程中手指不慎伸于其中,控制單元并不會知曉而停轉(zhuǎn)電機,此時動力機構(gòu)處于過盈狀態(tài),從而不但會對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件與電器造成損害,如果是手指夾于其中還會產(chǎn)生很大的痛感,嚴重降低產(chǎn)品的使用感受。
相關(guān)技術(shù)中通常采用兩種方式來應(yīng)對前述情況,一種是相通過在門板上加裝光柵條并在光柵條兩側(cè)分別加裝發(fā)光管和受光管來監(jiān)測門板是否卡滯,但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、檢測時間長,另一種是利用電感與電容并聯(lián)諧振電路在夾住障礙物后由電感值變化導(dǎo)致并聯(lián)電路阻抗變化的原理來檢測門板是否卡滯,但是使用壽命有限且隨著運行時間變長后檢測功能很可能失效。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明的一個目的在于提出一種空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置,能夠解決無法及時、準(zhǔn)確地檢測卡滯的問題。
本發(fā)明的另一個目的在于提出一種空調(diào)器。本發(fā)明的又一個目的在于提出一種空調(diào)器中運動部件的檢測控制方法。
為達到上述目的,本發(fā)明一方面提出了一種空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置,,包括:磁環(huán),所述磁環(huán)固定在驅(qū)動所述運動部件的驅(qū)動部件上,所述磁環(huán)的檢測面上間隔分布多個n磁極或s磁極;與所述磁環(huán)檢測面上磁極的磁性相匹配的霍爾檢測組件,所述霍爾檢測組件靠近所述磁環(huán)的檢測面固定設(shè)置,所述霍爾檢測組件在所述驅(qū)動部件驅(qū)動所述運動部件移動時感應(yīng)所述磁環(huán)的n磁極或s磁極以生成感應(yīng)信號;控制單元,所述控制單元與所述霍爾檢測組件相連,所述控制單元根據(jù)所述感應(yīng)信號判斷所述運動部件是否卡滯。
根據(jù)本發(fā)明提出的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置,可通過靠近磁環(huán)固定設(shè)置的霍爾檢測組件感應(yīng)與驅(qū)動部件同步運動的磁環(huán)的磁極以生成感應(yīng)信號,進而控制單元根據(jù)接收到的感應(yīng)信號判斷運動部件是否卡滯,從而可實時檢測運動部件例如門板等的狀態(tài),快速判斷運動部件是否卡滯,以便于及時采取相應(yīng)措施對驅(qū)動部件的驅(qū)動動作進行調(diào)整,避免對驅(qū)動部件造成損壞,同時提高了用戶體驗。并且,該裝置檢測靈敏度高、占用空間少、成本低廉、便于安裝、使用壽命長、穩(wěn)定可靠。
優(yōu)選地,當(dāng)所述磁環(huán)的檢測面上間隔分布多個所述n磁極時,相鄰的兩個所述n磁極之間分布有第一空白區(qū)域;當(dāng)所述磁環(huán)的檢測面上間隔分布多個所述s磁極時,相鄰的兩個所述s磁極之間分布有第二空白區(qū)域。
優(yōu)選地,當(dāng)所述磁環(huán)的檢測面上間隔分布多個n磁極時,每個所述n磁極的寬度均相同;或者當(dāng)所述磁環(huán)的檢測面上間隔分布多個s磁極時,每個所述s磁極的寬度均相同的寬度相同。
優(yōu)選地,根據(jù)以下公式獲取所述n磁極或所述s磁極的磁性區(qū)域角寬度:
λ=(π+arcsin(x/a)+arcsin(y/a))/p,
其中,λ為所述n磁極或所述s磁極的磁性區(qū)域角寬度,a為所述n磁極或所述s磁極的最大磁密,x為所述霍爾檢測組件的動作點,y為所述霍爾檢測組件的釋放點,p為所述n磁極或所述s磁極的個數(shù)。
優(yōu)選地,根據(jù)以下公式獲取所述第一空白區(qū)域或第二空白區(qū)域的區(qū)域角寬度:
θ=2π/p–λ
其中,θ為所述第一空白區(qū)域或第二空白區(qū)域的區(qū)域角寬度,λ為所述n磁極或所述s磁極的磁性區(qū)域角寬度,p為所述n磁極或所述s磁極的個數(shù)。
優(yōu)選地,所述霍爾檢測組件為單極型霍爾元件,所述單極型霍爾元件與所述磁環(huán)上間的磁極的磁性相匹配,其中,當(dāng)所述磁環(huán)的檢測面上間隔分布多個n磁極時,所述單極型霍爾元件為n極型霍爾元件;當(dāng)所述磁環(huán)的檢測面上間隔分布多個s磁極時,所述單極型霍爾元件為s極型霍爾元件。
優(yōu)選地,所述霍爾檢測組件在正對n磁極或所述s磁極時生成有效電平,并在正對所述第一空白區(qū)域或第二空白區(qū)域時生成無效電平,所述控制單元包括:計時器,所述計時器用于在所述有效電平與所述無效電平進行切換時開始計時,以對所述有效電平的持續(xù)時間和所述無效電平的持續(xù)時間進行計時;控制芯片,所述控制芯片與所述計時器相連,所述控制芯片用于在所述有效電平或所述無效電平的持續(xù)時間大于預(yù)設(shè)時間閾值時判斷所述運動部件發(fā)生卡滯。
為達到上述目的,本發(fā)明另一方面提出了一種空調(diào)器,包括所述的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明提出的空調(diào)器,可通過運動部件的檢測控制裝置實時檢測運動部件例如門板等的狀態(tài),快速判斷運動部件是否卡滯,以便于及時采取相應(yīng)措施對驅(qū)動部件的驅(qū)動動作進行調(diào)整,避免對驅(qū)動部件造成損壞,同時提高了用戶體驗。并且,檢測靈敏度高、占用空間少、成本低廉、便于安裝、使用壽命長、穩(wěn)定可靠。
為達到上述目的,本發(fā)明又一方面提出了一種空調(diào)器中運動部件的檢測控制方法,所述空調(diào)器包括磁環(huán)和霍爾檢測組件,所述磁環(huán)固定在驅(qū)動所述運動部件的驅(qū)動部件上,所述磁環(huán)的檢測面上間隔分布多個n磁極或s磁極,所述霍爾檢測組件靠近所述磁環(huán)的檢測面固定設(shè)置,所述方法包括以下步驟:在所述驅(qū)動部件驅(qū)動所述運動部件移動時通過霍爾檢測組件感應(yīng)所述磁環(huán)的n磁極或s磁極以生成感應(yīng)信號;根據(jù)所述感應(yīng)信號判斷所述運動部件是否卡滯。
根據(jù)本發(fā)明實施例提出的空調(diào)器中運動部件的檢測控制方法,可通過靠近磁環(huán)固定設(shè)置的霍爾檢測組件感應(yīng)與驅(qū)動部件同步運動的磁環(huán)的磁極以生成感應(yīng)信號,進而根據(jù)接收到的感應(yīng)信號判斷運動部件是否卡滯,從而可實時檢測運動部件例如門板等的狀態(tài),快速判斷運動部件是否卡滯,以便于及時采取相應(yīng)措施對驅(qū)動部件的驅(qū)動動作進行調(diào)整,避免對驅(qū)動部件造成損壞,同時提高了用戶體驗。并且,該方法檢測靈敏度高、占用空間少、成本低廉、便于安裝、使用壽命長、穩(wěn)定可靠。
優(yōu)選地相鄰的兩個n磁極之間分布有第一空白區(qū)域或相鄰的兩個s磁極之間分布有第二空白區(qū)域,所述霍爾檢測組件在正對n磁極或s磁極時生成有效電平,并在正對所述第一空白區(qū)域或第二空白區(qū)域時生成無效電平,所述根據(jù)所述感應(yīng)信號判斷所述運動部件是否卡滯包括:在所述有效電平與所述無效電平進行切換時開始計時,以對所述有效電平的持續(xù)時間和所述無效電平的持續(xù)時間進行計時;當(dāng)所述有效電平或所述無效電平的持續(xù)時間大于預(yù)設(shè)時間閾值時,判斷所述運動部件發(fā)生卡滯。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置的方框示意圖;
圖2a是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的磁環(huán)的俯視圖,其中,磁環(huán)采用側(cè)面充磁
圖2b是圖2a的側(cè)視圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的磁環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,磁環(huán)采用端面充磁;
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,磁環(huán)采用側(cè)面充磁;
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,磁環(huán)采用端面充磁;
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置的方框示意圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的霍爾檢測組件輸出的感應(yīng)信號的波形示意圖,其中,運動部件未發(fā)生卡滯;
圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的霍爾檢測組件輸出的感應(yīng)信號的波形示意圖,其中,運動部件在t1時刻發(fā)生卡滯;
圖9是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的霍爾檢測組件的電路原理圖;
圖10是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的空調(diào)器的門板的示意圖;
圖11是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的驅(qū)動部件的安裝位置的示意圖;圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的空調(diào)器中運動部件的檢測控制方法的流程圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在描述本發(fā)明實施例的空調(diào)器以及空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置和方法之前,先來簡單介紹相關(guān)技術(shù)中的門板卡滯檢測技術(shù)。
相關(guān)技術(shù)提出了一種滑動門檢測控制裝置,其中在門板上加裝光柵條,光柵條兩側(cè)再分別加裝發(fā)光管和受光管,門板正常運動時由光柵條的間隔透光性產(chǎn)生高低電平脈沖反饋信號,通過對高電平或低電平持續(xù)時間的檢測即可監(jiān)測門板是否卡滯。
相關(guān)技術(shù)還提出了一種滑動門檢測控制裝置,其中利用電感與電容并聯(lián)諧振電路在夾住障礙物后由電感值變化導(dǎo)致并聯(lián)電路阻抗變化的原理,通過阻抗檢測電路檢測門板是否卡滯。
對于上述第一個相關(guān)技術(shù)中的檢測控制裝置,此裝置在光柵兩側(cè)分別加裝發(fā)光管和受光管,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難度較大,光柵與門板需要一定間隙。此外由于采用光電原理,為避免環(huán)境光干擾等多重因素,光柵的透光和遮光間隙不能過于狹小,這樣導(dǎo)致反饋脈沖的高低電平持續(xù)時間加長,從而卡滯的檢測時間加長,檢測靈敏度降低,若夾住手指則痛感會持續(xù)很長時間,令用戶難以接受。
對于上述第二個相關(guān)技術(shù)中的檢測控制裝置,并聯(lián)電路所用電感為帶有銅箔走線的金屬片,電感值變化源自卡滯時障礙物導(dǎo)致的金屬片變形,但是,每次門板關(guān)緊時都會使金屬片嚴重擠壓,雖然此時并無障礙物,檢測功能也被關(guān)閉不會造成誤檢,但金屬片依然會嚴重變形,長此反復(fù),會給金屬片帶來不可恢復(fù)的形變或徹底損壞,導(dǎo)致該裝置的使用壽命有限且隨著運行時間變長后檢測功能很可能失效。而且,該裝置只適用于單側(cè)開關(guān)門裝置,不能用于雙側(cè)開關(guān)門裝置,且只適用于關(guān)閉過程中的卡滯,不能檢測開啟過程中的卡滯。
基于此,本發(fā)明實施例提出了一種新的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置。
下面參考附圖1-11來描述本發(fā)明一方面實施例提出的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置,其中,運動部件的檢測控制裝置用于檢測運動部件例如門板等是否發(fā)生卡滯,或者是否遇到障礙物。
如圖1-5所示,本發(fā)明實施例的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置包括:磁環(huán)10、霍爾檢測組件20和控制單元30。
磁環(huán)10固定在驅(qū)動運動部件的驅(qū)動部件上,磁環(huán)10的檢測面上間隔分布多個n磁極或s磁極。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,當(dāng)磁環(huán)10的檢測面上間隔分布多個n磁極時,相鄰的兩個n磁極之間分布有第一空白區(qū)域;當(dāng)磁環(huán)10的檢測面上間隔分布多個s磁極時,相鄰的兩個s磁極之間分布有第二空白區(qū)域。也就是說,當(dāng)磁環(huán)10上間隔充滿n磁極時,n磁極與第一空白區(qū)域間隔分布在磁環(huán)10的檢測面上,即磁環(huán)10上的排布規(guī)律為n磁極-第一空白區(qū)域-n磁極-第一空白區(qū)域;當(dāng)磁環(huán)10上間隔充滿s磁極時,s磁極與空白區(qū)域間隔分布在磁環(huán)10的檢測面上,即磁環(huán)10的排布規(guī)律為s磁極-第二空白區(qū)域-s磁極-第二空白區(qū)域,其中,空白區(qū)域包括第一空白區(qū)域或第二空白區(qū)域不帶有任何磁性即無磁性區(qū)域。由此,在本發(fā)明實施例中,磁環(huán)10為單極性磁環(huán)。
霍爾檢測組件20與磁環(huán)10檢測面上磁極的磁性相匹配,霍爾檢測組件20靠近磁環(huán)10的檢測面固定設(shè)置,霍爾檢測組件20在驅(qū)動部件驅(qū)動運動部件移動時感應(yīng)磁環(huán)10的n磁極或s磁極以生成感應(yīng)信號。需要說明的是,霍爾檢測組件20可相對磁環(huán)10的檢測面設(shè)置,并且霍爾檢測組件20可靠近磁環(huán)10但并不接觸,設(shè)置于磁環(huán)10的磁場感應(yīng)范圍內(nèi)即可。
具體而言,在圓形的磁環(huán)10上可間隔充滿n磁極與第一空白區(qū)域,當(dāng)驅(qū)動部件驅(qū)動運動部件移動時,n磁極與賭徒空白區(qū)域可交替經(jīng)過霍爾檢測組件20,霍爾檢測組件20將根據(jù)感應(yīng)到的磁極變化輸出對應(yīng)的感應(yīng)信號?;蛘?,在圓形的磁環(huán)10上可間隔充滿s磁極與第二空白區(qū)域,當(dāng)驅(qū)動部件驅(qū)動運動部件移動時,s磁極與第二空白區(qū)域可交替經(jīng)過霍爾檢測組件20,霍爾檢測組件20將根據(jù)感應(yīng)到的磁極變化輸出對應(yīng)的感應(yīng)信號。
控制單元30與霍爾檢測組件20相連,控制單元30根據(jù)感應(yīng)信號判斷運動部件是否卡滯。
具體來說,以磁環(huán)10的檢測面上間隔分布多個n磁極為例說明,在驅(qū)動部件驅(qū)動運動部件移動時,磁環(huán)10隨著驅(qū)動部件運動,而霍爾檢測組件20固定不動,磁環(huán)10的檢測面上的n磁極和第一空白區(qū)域依次通過霍爾檢測組件20,霍爾檢測組件20通過感應(yīng)磁環(huán)10的n磁極以輸出感應(yīng)信號例如高低電平脈沖信號,當(dāng)驅(qū)動部件停止運動時霍爾檢測組件20感應(yīng)到的磁極將會保持不變,感應(yīng)信號將保持不變,由此,控制單元30根據(jù)感應(yīng)信號判斷驅(qū)動部件的狀態(tài),例如驅(qū)動部件是否發(fā)生堵轉(zhuǎn),進而判斷驅(qū)動部件所驅(qū)動的運動部件是否發(fā)生卡滯。
磁環(huán)10的檢測面上間隔分布多個s磁極的情況與前述間隔分布多個n磁極的情況類似,區(qū)別在于,磁環(huán)10的檢測面上的s磁極和第二空白區(qū)域依次通過霍爾檢測組件20,這里不再贅述。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,驅(qū)動部件可包括驅(qū)動電機,磁環(huán)10固定在驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動組件上。也就是說,在驅(qū)動電機驅(qū)動運動部件移動時,磁環(huán)10隨著驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動組件轉(zhuǎn)動。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,驅(qū)動電機可為步進電機,步進電機采用開環(huán)控制,控制單元30可通過磁環(huán)和霍爾檢測組件的結(jié)構(gòu)檢測步進電機是否發(fā)生堵轉(zhuǎn),防止步進電機持續(xù)處于過盈狀態(tài),防止對步進電機本身以及產(chǎn)品運行產(chǎn)生不利影響。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動組件可為傳動齒輪或驅(qū)動軸。也就是說,磁環(huán)10可固定在驅(qū)動電機的傳動齒輪或驅(qū)動軸上,從而,在驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動時磁環(huán)10可隨之轉(zhuǎn)動。
需要說明的是,當(dāng)驅(qū)動電機驅(qū)動運動部件時,如果驅(qū)動電機與運動部件間經(jīng)多個傳動齒輪,則優(yōu)選地將磁環(huán)10固定在靠近運動部件的傳動齒輪上。
具體地,如圖2-5所示,磁環(huán)10上開有固定孔101,例如,磁環(huán)10的中心開有固定孔101,磁環(huán)10通過固定孔101與驅(qū)動部件例如驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動組件鉚合,從而可與驅(qū)動部件同步轉(zhuǎn)動。也就是說,磁環(huán)10可通過固定孔101與驅(qū)動電機的傳動齒輪或驅(qū)動軸鉚合。另外,磁環(huán)10也可直接與傳動齒輪做成一個部件。
并且,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,霍爾檢測組件20可固定在空調(diào)器本體上。由此,整體安裝便捷,避免帶來走線問題。
進一步地,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,如圖2-5所示,多個n磁極或s磁極以等寬方式設(shè)置。也就是說,當(dāng)磁環(huán)10的檢測面上間隔分布多個n磁極時,每個n磁極的寬度均相同;或者當(dāng)磁環(huán)10的檢測面上間隔分布多個s磁極時,每個s磁極的寬度均相同。根據(jù)本發(fā)明的一個具體示例,磁性區(qū)域即n磁極磁性區(qū)域的寬度與第一空白區(qū)域的寬度也可近似相等,或者磁性區(qū)域即s磁極磁性區(qū)域的寬度與第二空白區(qū)域的寬度也可近似相等。
需要說明的是,磁性區(qū)域與空白區(qū)域的寬度在保證磁場強度的前提下越窄越好,例如可做到1-2毫米,磁場強度要求依據(jù)霍爾檢測組件20的霍爾感應(yīng)參數(shù)而定。
具體地,可根據(jù)以下公式獲取n磁極或s磁極的磁性區(qū)域角寬度:
λ=(π+arcsin(x/a)+arcsin(y/a))/p,
其中,λ為n磁極或s磁極的磁性區(qū)域角寬度,a為n磁極或s磁極的最大磁密,x為霍爾檢測組件20的動作點,y為霍爾檢測組件20的釋放點,p為n磁極或s磁極的個數(shù)。
相應(yīng)地,可根據(jù)以下公式獲取第一空白區(qū)域或第二空白區(qū)域的區(qū)域角寬度:
θ=2π/p–λ
其中,θ為第一空白區(qū)域或第二空白區(qū)域的區(qū)域角寬度,λ為n磁極或所述s磁極的磁性區(qū)域角寬度,p為n磁極或所述s磁極的個數(shù)。
當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)理解的是,n磁極的寬度和第一空白區(qū)域的寬度可相等,s磁極的寬度和第二空白區(qū)域的寬度也可相等,從而簡化磁環(huán)的設(shè)計、制作難度。
另外,磁環(huán)10為n磁極與空白區(qū)域相間或者s磁極與空白區(qū)域相間,n磁極或者s磁極的個數(shù)與磁環(huán)10的尺寸相關(guān),磁環(huán)10的尺寸越大,n磁極或s磁極的總個數(shù)越多,檢測靈敏度越高。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,霍爾檢測組件20為單極型霍爾元件,單極型霍爾元件20與磁環(huán)10上間的磁極的磁性相匹配,其中,當(dāng)磁環(huán)10的檢測面上間隔分布多個n磁極時,單極型霍爾元件為n極型霍爾元件;當(dāng)磁環(huán)10的檢測面上間隔分布多個s磁極時,單極型霍爾元件為s極型霍爾元件。也就是說,單極型霍爾元件的選型與單極磁環(huán)配合,如果單極磁環(huán)的檢測面的磁性為n極型,則單極型霍爾也選用n極型,如果單極磁環(huán)的檢測面的磁性為s極型,則單極型霍爾也選用s極型。
根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例,如圖2-5所示,磁環(huán)10的檢測面可為磁環(huán)側(cè)面或磁環(huán)端面。也就是說,磁環(huán)10有側(cè)面充磁和端面充磁兩種形式,以n磁極為例說明,如圖2a、圖2b和圖4所示為側(cè)面充磁,可將n磁極和第一空白區(qū)域間隔充滿磁環(huán)10的周邊,其中,如圖2a為俯視圖,如圖2b和圖4為側(cè)視圖;如圖3和圖5所示為端面充磁,可將n磁極和第一空白區(qū)域間隔充滿磁環(huán)10的端面。在本發(fā)明實施例中,可優(yōu)選端面充磁,從可將磁環(huán)10做的更薄,節(jié)省材料,降低成本。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,霍爾檢測組件20例如霍爾元件可采用貼片和插件型兩種封裝形式,霍爾檢測組件20均固定在pcb(printedcircuitboard;印制電路板)板上并通過pcb板固定于空調(diào)本體上,位于磁環(huán)10的一側(cè),靠近磁環(huán)但非接觸,在磁場可感應(yīng)范圍內(nèi)。
其中,如圖5所示,貼片型的霍爾檢測組件20可與端面充磁的磁環(huán)10相配合;如圖4所示,插件型的霍爾檢測組件20可與側(cè)面充磁的磁環(huán)10相配合。在本發(fā)明實施例中,可優(yōu)選貼片型的霍爾檢測組件20,因在制作工藝上,貼片型定位更準(zhǔn)確,從而可減小檢測誤差,且采用貼片型可便于自動化裝配,提升裝配速度。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,相鄰的兩個n磁極或s磁極之間分布有空白區(qū)域,霍爾檢測組件20可根據(jù)是否感應(yīng)到的n磁極或s磁極生成感應(yīng)信號,即霍爾檢測組件在正對n磁極或s磁極時生成有效電平,并在正對第一空白區(qū)域或第二空白區(qū)域時生成無效電平,例如有效電平可為高電平且無效電平可為低電平,或者,有效電平可為低電平且無效電平可為高電平,具體根據(jù)霍爾檢測組件10的自身屬性而定。
這樣,當(dāng)n磁極和第一空白區(qū)域交替經(jīng)過霍爾檢測組件20或者s磁極和第二空白區(qū)域交替經(jīng)過霍爾檢測組件20時,霍爾檢測組件20將輸出穩(wěn)定的高低電平脈沖序列,且高低電平脈沖序列的周期固定、占空比為50%。
由此,磁環(huán)10上的n磁極或者s磁極可做到十分密集(磁極寬度可做到1-2mm),靈敏度高,可提高了反饋脈沖的頻率,從而縮短了檢測時間,提高了檢測靈敏度。而且,基于霍爾效應(yīng),穩(wěn)定可靠,受干擾低,脈沖波形穩(wěn)定,高低電平跳變迅速。
進一步地,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,如圖6所示,控制單元30包括:計時器301和控制芯片302。
其中,計時器301用于在有效電平與無效電平進行切換時開始計時,以對有效電平的持續(xù)時間和無效電平的持續(xù)時間進行計時,;控制芯片302與計時器301相連,控制芯片302用于在有效電平或無效電平的持續(xù)時間大于預(yù)設(shè)時間閾值時判斷運動部件發(fā)生卡滯。
具體來說,以n磁極為例說明,s磁極的情況與n磁極相類似,不再詳細贅述。在驅(qū)動部件驅(qū)動運動部件移動例如驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動時,驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動組件帶動磁環(huán)10同步轉(zhuǎn)動,霍爾檢測組件20固定不動,磁環(huán)10上的n磁極和第一空白區(qū)域交替經(jīng)過霍爾檢測組件10,如果霍爾檢測組件10正對磁環(huán)20的n磁極,則霍爾檢測組件20輸出有效電平,此時計時器301記錄有效電平的持續(xù)時間,記為t1;如果霍爾檢測組件20正對磁環(huán)10的第一空白區(qū)域,則霍爾檢測組件20輸出無效電平,此時計時器301記錄無效電平的持續(xù)時間,記為t2。應(yīng)當(dāng)理解的是,通過合理設(shè)置磁環(huán)10的n磁極和第一空白區(qū)域的寬度例如,n磁極的磁性區(qū)域角寬度為λ=(π+arcsin(x/a)+arcsin(y/a))/p,且第一空白區(qū)域的區(qū)域角寬度為θ=2π/p–λ,可使t1與t2相同。
在霍爾檢測組件20正對的區(qū)域從n磁極變到第一空白區(qū)域時,霍爾檢測組件20的輸出從有效電平跳變到無效電平,計時器301重新開始計時,即計時器301開始記錄無效電平的持續(xù)時間。類似的,在霍爾檢測組件20正對的區(qū)域從第一空白區(qū)域變到n磁極時,霍爾檢測組件20的輸出從無效電平跳變到有效電平,計時器301重新開始計時,即計時器301開始記錄有效電平的持續(xù)時間。
由此,依此類推,如圖7所示,霍爾檢測組件10輸出一系列的高低電平脈沖序列,并且脈沖序列的占空比為50%??刂菩酒?0通過分別檢測高電平的持續(xù)時間和低電平的持續(xù)時間即是否超過預(yù)設(shè)時間閾值即可判斷驅(qū)動電機是否堵轉(zhuǎn),進而判斷門板是否卡滯。
更具體地,假設(shè)r為磁環(huán)10的轉(zhuǎn)速,p為磁環(huán)10的n磁極或s磁極的個數(shù),則未發(fā)生卡滯的情況下,有效電平或無效電平的持續(xù)時間tn為1/r/p/2,即tn=1/r/p/2,其中,磁環(huán)10的轉(zhuǎn)速r可根據(jù)驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速和齒輪傳速比計算。
由此,如果運動部件發(fā)生卡滯,驅(qū)動部件的傳動齒輪停滯,霍爾檢測組件20正對的磁環(huán)10的區(qū)域不再發(fā)生變化,霍爾檢測組件20的輸出電平會持續(xù)為高電平或者持續(xù)為低電平。
如圖8所示,在t1時刻運動部件發(fā)生卡滯、且在t2時刻恢復(fù),tn為未發(fā)生卡滯時高電平或低電平的持續(xù)時間,td為預(yù)設(shè)時間閾值,當(dāng)運動部件發(fā)生卡滯時,當(dāng)前電平狀態(tài)維持不變,如果當(dāng)前電平的持續(xù)時間即計時器301的計時時間大于預(yù)設(shè)時間閾值td,則判斷為運動部件發(fā)生卡滯,換言之,如果高電平或低電平超出了預(yù)設(shè)時間閾值td還未發(fā)生跳變,則判斷為運動部件發(fā)生卡滯。其中,預(yù)設(shè)時間閾值td=k*tn,k值的取值范圍可為1-4,且優(yōu)選1.5。
如上所述,本發(fā)明實施例檢測運動部件是否發(fā)生卡滯的過程如下:
在驅(qū)動部件驅(qū)動運動部件時控制芯片302開啟檢測功能,并控制計時器301開始計時,控制芯片302可采集霍爾檢測組件20輸出的感應(yīng)信號,當(dāng)感應(yīng)信號發(fā)生高低電平跳變時控制計時器301清零,控制芯片302可判斷計時器301的計時值是否大于預(yù)設(shè)時間閾值td,如果計時器301的計時值大于預(yù)設(shè)時間閾值td,則判斷驅(qū)動電機發(fā)生堵轉(zhuǎn),進而判斷運動部件發(fā)生卡滯,控制芯片302輸出堵轉(zhuǎn)保護信號,以執(zhí)行驅(qū)動電機的保護動作,例如控制驅(qū)動電機停止轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動;如果計時器302的計時值小于等于預(yù)設(shè)時間閾值td,則判斷驅(qū)動電機未發(fā)生堵轉(zhuǎn),進而判斷運動部件未發(fā)生卡滯,控制芯片302可控制驅(qū)動電機繼續(xù)正向轉(zhuǎn)動。
另外,根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例,如圖9所示,霍爾檢測組件20的電源端通過第一電阻r1與預(yù)設(shè)電源vcc例如+5v相連,霍爾檢測組件20的接地端接地,霍爾檢測組件20的電源端與接地端之間并聯(lián)第一電容c1,其中,霍爾檢測組件20的檢測端感應(yīng)磁環(huán)10的磁極,霍爾檢測組件20的輸出端輸出感應(yīng)信號。
進一步地,如圖9所示,空調(diào)器的電機堵轉(zhuǎn)檢測裝置還包括輸出電路40,輸出電路40與霍爾檢測組件20的輸出端相連,輸出電路40包括:第二電阻r2和第三電阻r3,第二電阻r2和第三電阻r3串聯(lián)連接,串聯(lián)的第二電阻r2和第三電阻r3的一端與預(yù)設(shè)電源vcc相連,串聯(lián)的第二電阻r2和第三電阻r3的另一端與控制單元30即控制芯片302相連,串聯(lián)的第二電阻r2和第三電阻r3之間具有節(jié)點,節(jié)點與霍爾檢測組件20的輸出端相連。
其中,第二電阻r2為上拉電阻,第三電阻r3為限流電阻。
也就是說,霍爾檢測組件20可為5v供電,從而霍爾檢測組件20可輸出幅值為5v的高低電平脈沖序列,高低電平脈沖序列通過相應(yīng)的輸出電路提供給控制單元30,控制單元30即可對高低電平脈沖序列的高低電平持續(xù)時間進行計時,并通過計時時間與預(yù)設(shè)時間閾值的比較判斷驅(qū)動電機是否發(fā)生堵轉(zhuǎn),進而判斷運動部件是否發(fā)生卡滯。
此外,根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例,如圖10和11所示,運動部件可為空調(diào)器的門板300;驅(qū)動部件100例如驅(qū)動電機可驅(qū)動門板300。具體來說,空調(diào)器的柜機上具有可滑動的門板300,當(dāng)空調(diào)器啟動時,空調(diào)器的控制裝置可通過驅(qū)動部件100驅(qū)動門板300打開,當(dāng)空調(diào)器關(guān)閉時空調(diào)器的控制裝置可通過驅(qū)動部件100驅(qū)動門板300關(guān)閉,從而提升產(chǎn)品的美觀度。其中,門板300為一個時,門板300可向一側(cè)打開;門板300為兩個時,門板300可向兩側(cè)打開。
本發(fā)明實施例的運動部件的檢測控制裝置可檢測驅(qū)動部件100是否堵轉(zhuǎn),以判斷門板300是否遇到障礙物。具體地,在門板300向開門方向或關(guān)門方向運動時,驅(qū)動部件100例如驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動組件帶動磁環(huán)10同步轉(zhuǎn)動,磁環(huán)10上的n磁極和空白區(qū)域交替經(jīng)過霍爾檢測組件20,霍爾檢測組件20輸出穩(wěn)定的高低電平脈沖序列,占空比為50%。
當(dāng)門板300發(fā)生阻滯,例如有異物卡住門板300或者手指不慎伸于其中時,驅(qū)動部件100停止轉(zhuǎn)動,霍爾檢測組件20對應(yīng)的區(qū)域不再變化,霍爾檢測組件20的輸出電平會持續(xù)為高電平或者持續(xù)為低電平,控制單元30通過檢測高低電平的持續(xù)時間是否超過預(yù)設(shè)時間閾值td即可判斷驅(qū)動部件100是否堵轉(zhuǎn),進而判斷門板300是否遇到障礙物即發(fā)生卡滯。
由此,能夠有效檢測門板是否發(fā)生卡滯,縮短檢測時間,快速獲得門板的卡滯信息,做到輕微觸碰即可檢測卡滯的效果,從而及時采取相應(yīng)策略對門板的運動進行調(diào)整,避免對機構(gòu)造成損壞,防止對用戶造成傷害例如夾住手指等,同時提高了用戶使用體驗滿意度。
綜上,根據(jù)本發(fā)明實施例提出的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置,可通過靠近磁環(huán)固定設(shè)置的霍爾檢測組件感應(yīng)與驅(qū)動部件同步運動的磁環(huán)的磁極以生成感應(yīng)信號,進而控制單元根據(jù)接收到的感應(yīng)信號判斷運動部件是否卡滯,從而可實時檢測運動部件例如門板等的狀態(tài),快速判斷運動部件是否卡滯,以便于及時采取相應(yīng)措施對驅(qū)動部件的驅(qū)動動作進行調(diào)整,避免對驅(qū)動部件造成損壞,同時提高了用戶體驗。并且,該裝置檢測靈敏度高、占用空間少、成本低廉、便于安裝、使用壽命長、穩(wěn)定可靠。
本發(fā)明另一方面實施例提出了一種空調(diào)器,該空調(diào)器包括所述的空調(diào)器中運動部件的檢測控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明提出的空調(diào)器,可通過運動部件的檢測控制裝置實時檢測運動部件例如門板等的狀態(tài),快速判斷運動部件是否卡滯,以便于及時采取相應(yīng)措施對驅(qū)動部件的驅(qū)動動作進行調(diào)整,避免對驅(qū)動部件造成損壞,同時提高了用戶體驗。并且,檢測靈敏度高、占用空間少、成本低廉、便于安裝、使用壽命長、穩(wěn)定可靠。
本發(fā)明又一方面實施例提出了一種空調(diào)器中運動部件的檢測控制方法。
圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的空調(diào)器中運動部件的檢測控制方法的流程圖。空調(diào)器包括磁環(huán)和霍爾檢測組件,磁環(huán)固定在驅(qū)動運動部件的驅(qū)動部件上,磁環(huán)的檢測面上間隔分布多個n磁極或s磁極,霍爾檢測組件靠近磁環(huán)的檢測面固定設(shè)置。如圖12所示,該空調(diào)器中運動部件的檢測控制方法包括以下步驟:
s1:在驅(qū)動部件驅(qū)動運動部件移動時通過霍爾檢測組件感應(yīng)磁環(huán)的n磁極或s磁極以生成感應(yīng)信號;
s2:根據(jù)感應(yīng)信號判斷運動部件是否卡滯。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,相鄰的兩個n磁極之間分別有第一空白區(qū)域或相鄰的兩個s磁極之間分布有第二空白區(qū)域,霍爾檢測組件在正對n磁極或s磁極時生成有效電平,并在正對第一空白區(qū)域或第二空白區(qū)域時生成無效電平,根據(jù)感應(yīng)信號判斷運動部件是否卡滯包括:在所述有效電平與所述無效電平進行切換時開始計時,以對有效電平的持續(xù)時間和無效電平的持續(xù)時間進行計時;當(dāng)有效電平或無效電平的持續(xù)時間大于預(yù)設(shè)時間閾值時,判斷運動部件發(fā)生卡滯。
根據(jù)本發(fā)明實施例提出的空調(diào)器中運動部件的檢測控制方法,可通過靠近磁環(huán)固定設(shè)置的霍爾檢測組件感應(yīng)與驅(qū)動部件同步運動的磁環(huán)的磁極以生成感應(yīng)信號,進而根據(jù)接收到的感應(yīng)信號判斷運動部件是否卡滯,從而可實時檢測運動部件例如門板等的狀態(tài),快速判斷運動部件是否卡滯,以便于及時采取相應(yīng)措施對驅(qū)動部件的驅(qū)動動作進行調(diào)整,避免對驅(qū)動部件造成損壞,同時提高了用戶體驗。并且,該方法檢測靈敏度高、占用空間少、成本低廉、便于安裝、使用壽命長、穩(wěn)定可靠。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。