專利名稱：智能型閥門控制電動執(zhí)行機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動執(zhí)行機構，特別是涉及一種應用于控制閥門的智能型電 動執(zhí)行機構，屬于閥門控制的智能型電動執(zhí)行機構技術領域。
背景技術：
現(xiàn)有技術中的遠控型閥門控制電動執(zhí)行機構的控制電路，大多采用模擬電路進行 控制，其操作步驟繁瑣，零/滿刻度位置的設定需要重復調(diào)節(jié)電位器，甚至，還需要借助萬 用表等測量儀器來進行設定。由于其零/滿刻度位置的控制是基于控制電路的電源基準電 壓進行設置的，使得零/滿刻度位置的設定范圍較窄，雖能適應大多數(shù)開度角為90°閥門 控制電動執(zhí)行機構的電控閥門的控制，但遇到小于60°閥門的開度角時，現(xiàn)有技術中的閥 門控制電動執(zhí)行機構則難于實現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種能夠操作與 調(diào)試非常簡便的智能型閥門控制電動執(zhí)行機構。本實用新型所采用的技術方案是一種智能型閥門控制電動執(zhí)行機構，包括，傳感 器單元、限位報警單元、按鍵控制單元、CPU單元、顯示單元、扭矩開關和電源單元，所述傳感 器單元、限位報警單元和所述按鍵控制單元分別與所述CPU單元相互電連接，所述CPU單元 的輸出分別與所述顯示單元和所述扭矩開關相互電連接，所述電源單元分別為所述傳感器 單元和所述CPU單元提供電力。所述傳感器單元還包括，開限位傳感器、關限位傳感器和導電塑料位置傳感器，所 述開限位傳感器和關限位傳感器分別與所述CPU單元相互電連接，所述導電塑料位置傳感 器的輸出，通過ADC轉(zhuǎn)換器與所述CPU單元相互電連接，所述導電塑料位置傳感器和ADC轉(zhuǎn) 換器與所述電源單元提供的精密參考電壓輸出相互電連接；所述按鍵控制單元，包括，開 閥按鍵、關閥按鍵、設定按鍵和一鍵設定按鍵；所述限位報警單元、包括，開限位報警單元和 關限位報警單元。所述CPU單元使用的芯片型號是ATmega8。本實用新型的有益效果是操作簡便、直觀，控制精度高，且可靠性高，應用范圍更 加廣泛，可將現(xiàn)有的閥門控制電動執(zhí)行機構的閥門開度角控制范圍從90°擴展為40°至 90°。

圖1是本實用新型智能型閥門控制電動執(zhí)行機構框圖；圖2是本實用新型智能型閥門控制電動執(zhí)行機構詳細框圖；圖3是本實用新型智能型閥門控制電動執(zhí)行機構電路原理圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明圖1是本實用新型智能型閥門控制電動執(zhí)行機構框圖，圖2是本實用新型智能型 閥門控制電動執(zhí)行機構詳細框圖；如圖1和圖2所示，本實用新型智能型閥門控制電動執(zhí)行 機構包括，傳感器單元、限位報警單元、按鍵控制單元、CPU單元、顯示單元、扭矩開關和電源 單元；傳感器單元、限位報警單元和按鍵控制單元分別與CPU單元相互電連接，CPU單元的 輸出分別與顯示單元和扭矩開關相互電連接，電源單元分別為傳感器單元和CPU單元提供 電力。傳感器單元還包括，開限位傳感器、關限位傳感器和導電塑料位置傳感器，開限位傳 感器和關限位傳感器分別與CPU單元相互電連接，導電塑料位置傳感器的輸出，通過ADC轉(zhuǎn) 換器與CPU單元相互電連接，導電塑料位置傳感器和ADC轉(zhuǎn)換器與電源單元提供的精密參 考電壓輸出相互電連接；按鍵控制單元，包括，開閥按鍵、關閥按鍵、設定按鍵和一鍵設定按 鍵；限位報警單元、包括，開限位報警單元和關限位報警單元。本實用新型的CPU單元使用 的芯片型號是ATmegaS。當然，本實用新型的CPU單元并不僅僅局限于一種控制板，只要有 單片機的控制板均可選用。圖3是本實用新型智能型閥門控制電動執(zhí)行機構電路原理圖，如圖3所示，本實用 新型是基于智能型電動執(zhí)行機構控制器，通過傳感器單元輸出的信號，確定執(zhí)行機構的全 部控制過程；由傳感器單元中的精密導電塑料電位器，經(jīng)過信號處理電路和ADC轉(zhuǎn)換器電 路，輸出至CPU單元，經(jīng)過CPU單元的數(shù)據(jù)處理后，通過按鍵控制單元中的一鍵設定按鍵， 即可實現(xiàn)將現(xiàn)有的閥門控制電動執(zhí)行機構的閥門開度角的控制范圍從90°擴展為40°至 90°。本實用新型的工作原理是，采用單片機技術，利用單片機的控制算法整合，并處理 傳感器單元的信號，利用傳感器單元獲得的信號，控制電機輸出，進而控制閥門的開/閉程 度。同時，在閥門開/閉行程的端點位置記憶精密導電塑料位置傳感器信號的ADC采樣值， 并將該值定義為閥門開/閉位置相對應的端點值。即，用來計算閥門控制電動執(zhí)行機構運 行中的閥門開/閉度百分比，并在控制閥門開/閉全部過程結束時，將確定的閥門開/閉的 相應參數(shù)記憶至EEPROM中。本實用新型的一鍵設定模式分為傳感器零點校準和零/滿設定，零/滿設定又分 為自動設定和手動設定兩種選擇模式。傳感器零點校準模式由于導電塑料位置傳感器為純阻性負載，傳感器單元采集的信號為與被控閥門開 /閉位置呈比例關系的線性的電壓信號，因此，在導電塑料位置傳感器0° -360°范圍內(nèi)必 然有一跳變點，為了使閥門控制電動執(zhí)行機構運行于傳感器的線性工作區(qū)域，必須使該點 位于閥門開/閉全行程之外的位置。利用ADC轉(zhuǎn)換器讀取的數(shù)值設定一個安全閾值，凡是 位于安全閾值內(nèi)的數(shù)值，均確認為線性區(qū)域。這是由于傳感器單元中的導電塑料位置傳感 器旋轉(zhuǎn)時的有效范圍接近300°，當閥門控制電動執(zhí)行機構的開度角為90°時，通過機械 傳動使得傳感器單元中的導電塑料位置上的旋轉(zhuǎn)角度為270°，此時，閥門全關閉位置的閾 值A設定應接近0°，對應的閥門全打開位置的閾值設定應接近270°。調(diào)整傳感器單元中 的導電塑料位置傳感器，通過計算(見下述式1)，將閥門當前位置P通過數(shù)碼管顯示出來， 在閥門控制電動執(zhí)行機構位于使閥門全關閉時，即，當閥門當前位置P = 0時，可使閥門控制電動執(zhí)行機構的全行程位于安全區(qū)域，方便調(diào)試人員校準導電塑料位置傳感器。
權利要求1.一種智能型閥門控制電動執(zhí)行機構，其特征在于，包括，傳感器單元、限位報警單元、 按鍵控制單元、CPU單元、顯示單元、扭矩開關和電源單元，所述傳感器單元、限位報警單元 和所述按鍵控制單元分別與所述CPU單元相互電連接，所述CPU單元的輸出分別與所述顯 示單元和所述扭矩開關相互電連接，所述電源單元分別為所述傳感器單元和所述CPU單元 提供電力。
2.根據(jù)權利要求1所述的智能型閥門控制電動執(zhí)行機構，其特征在于，所述傳感器單 元還包括，開限位傳感器、關限位傳感器和導電塑料位置傳感器，所述開限位傳感器和關限 位傳感器分別與所述CPU單元相互電連接，所述導電塑料位置傳感器的輸出，通過ADC轉(zhuǎn)換 器與所述CPU單元相互電連接，所述導電塑料位置傳感器和ADC轉(zhuǎn)換器與所述電源單元提 供的精密參考電壓輸出相互電連接；所述按鍵控制單元，包括，開閥按鍵、關閥按鍵、設定按 鍵和一鍵設定按鍵；所述限位報警單元、包括，開限位報警單元和關限位報警單元。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的智能型閥門控制電動執(zhí)行機構，其特征在于，所述CPU單 元使用的芯片型號是ATmegaS。
專利摘要本實用新型公開了一種智能型閥門控制電動執(zhí)行機構，包括，傳感器單元、限位報警單元、按鍵控制單元、CPU單元、顯示單元、扭矩開關和電源單元，傳感器單元、限位報警單元和按鍵控制單元分別與CPU單元相互電連接，CPU單元的輸出分別與顯示單元和扭矩開關相互電連接，電源單元分別為傳感器單元和CPU單元提供電力。有益效果是操作簡便、直觀，控制精度高，且可靠性高，應用范圍更加廣泛，可將現(xiàn)有的閥門控制電動執(zhí)行機構的閥門開度角控制范圍從90°擴展為40°至90°。
文檔編號F16K37/00GK201884758SQ20102066598
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權日2010年12月17日
發(fā)明者佟鵬程, 崔琳, 賀春才 申請人:天津伯思克儀表技術有限公司