用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，包括微處理器，所述微處理器分別與感應(yīng)器、TTL輸出電路，電源模塊輸入電路相連，還包括寬電源模塊與電源模塊相連；所述寬電源模塊將電壓轉(zhuǎn)化為低電壓經(jīng)過電源模塊轉(zhuǎn)成適用于傳感器的電壓。本發(fā)明能夠擴(kuò)大適用范圍和使用現(xiàn)場，應(yīng)用于特殊的作業(yè)環(huán)境，且實現(xiàn)功耗小，精度高的特點。
【專利說明】用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁柵傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在測量【技術(shù)領(lǐng)域】，已經(jīng)有球柵傳感器，光柵傳感器，鋼柵傳感器和磁柵式傳感器。磁柵式位移傳感器是利用磁柵與磁頭的磁作用進(jìn)行測量的位移傳感器。它是一種新型的數(shù)字式傳感器，當(dāng)需要時，可將原來的磁信號(磁柵)抹去，重新錄制，相對于其他的幾種傳感器其具有成本較低、精度較高且便于安裝和使用的優(yōu)點。磁柵式傳感器是通過感應(yīng)磁條上的N極和S極間的產(chǎn)生距離來測量位移，且將測得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位移進(jìn)行顯示。
[0003]目前的傳感器一般只使用5V電源，在特殊的作業(yè)環(huán)境和現(xiàn)場中有特殊電源的場合下無法使用，例如20V供電場合，所以應(yīng)用面狹窄，因而需要提出一種寬電源位移測量裝置能夠滿足特殊作業(yè)現(xiàn)場或搭配系統(tǒng)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，能夠適應(yīng)特殊作業(yè)現(xiàn)場或搭配系統(tǒng)的需求，且實現(xiàn)較小功耗，提高測量精度，廣泛應(yīng)用各種場口 ο
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]提供一種用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，包括微處理器，所述微處理器分別與感應(yīng)器、TTL輸出電路和電源模塊的電路相連，還包括寬電源模塊與電源模塊相連；所述感應(yīng)器安裝在磁條正上方，用于感應(yīng)磁條上的N極和S極排列的極長的距離；所述微處理器用于將感應(yīng)器接收到的距離轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述TTL輸出電路用于將微處理器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出；所述寬電源模塊和電源模塊提供輸入電壓。
[0007]所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，還包括與微處理器相連的磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)；所述磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)根據(jù)感應(yīng)器接收到的距離發(fā)出報警信號。
[0008]所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，所述TTL輸出電路與數(shù)顯模塊相連，所述數(shù)顯模塊用于顯示所述TTL輸出電路輸出的數(shù)字信號。
[0009]所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，還包括與微處理器相連的串口輸出電路。
[0010]所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，所述微處理器與感應(yīng)器之間通過三根信號線相連。
[0011]用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，所述寬電源模塊中二級管D7連接三極管QlOO，中間由電容C28接地，三極管一端連接芯片U29，一端連接電感L6，芯片U29中間連接二極管D8，電感L6通過電阻Rll連接芯片U29，Rll與R12串聯(lián)接地，電容C41接地，輸出電壓至電源模塊。
[0012]所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，所述電源模塊中接入電壓由電容C2接地，所述接入電壓通過電阻R3連接電感LI，電阻R3與電感LI之間由芯片Ul接地，所述芯片Ul的一個引腳連接在電阻Rl與R2之間，，電阻Rl與R2串聯(lián)接地，電容C4與電阻Rl和R2并聯(lián)接地，電感LI與輸出電壓之間連接電容C5。
[0013]所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，所述微處理器與磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)之間通過兩根信號線相連。
[0014]有益效果
[0015]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:本發(fā)明把傳感器感應(yīng)磁條上的N極和S極間的距離產(chǎn)生的脈沖送給單片機(jī)，然后由單片機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在數(shù)顯表上顯示距離，能夠適應(yīng)特殊作業(yè)現(xiàn)場或搭配系統(tǒng)的需求，且實現(xiàn)較小功耗，提高測量精度，廣泛應(yīng)用各種場合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的電源電路圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的寬電源電路圖。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0020]本發(fā)明的實施方式涉及一種用于磁柵傳感器的直線編碼器，如圖1所示，包括微處理器，所述微處理器分別與感應(yīng)器、TTL輸出電路和電源模塊的電路相連，還包括寬電源模塊與電源模塊相連；所述感應(yīng)器安裝在磁條正上方，用于感應(yīng)磁條上的N極和S極排列的極長的距離；所述微處理器用于將感應(yīng)器接收到的距離轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述TTL輸出電路用于將微處理器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出。所述的用于磁柵傳感器的直線編碼器還包括與微處理器相連的串口輸出電路。所述微處理器與感應(yīng)器之間通過三根信號線相連。所述微處理器與磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)之間通過兩根信號線相連。所述寬電源模塊和電源模塊提供輸入電壓。
[0021]本發(fā)明主要由寬電源，電源，微處理器，感應(yīng)器及磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)，以及TTL輸出電路，數(shù)顯模塊和串口輸出電路。
[0022]1.如圖3所示的寬電源模塊:所述寬電源模塊中接入0-24V電壓，通過二級管D7連接三極管Q100，中間由電容C28接地，三極管一端連接芯片U29，一端連接電感L6，芯片U29中間連接二極管D8，電感L6通過電阻Rll連接芯片U29，R11與R12串聯(lián)接地，電容C41接地，輸出5V電壓至電源模塊。
[0023]2.如圖2所示的電源模塊:由寬電源接出來的5V給Ul跟U2供電，由Ul電源芯片出來的3.3V給單片機(jī)供電。然后3.3V通過一個LC濾波電路出來一個+3.3A電源給傳感器芯片U3供電。電源芯片可采用REF2933芯片。
[0024]3.微處理器模塊:當(dāng)電源芯片產(chǎn)生正常的3.3V電壓給微處理器U5供電，振蕩器芯片U4給微處理器U5提供12MHZ的晶振信號，復(fù)位信號/ RESET通過電阻R8被上拉后，最小系統(tǒng)就能啟動，把程序?qū)懭胛⑻幚砥?，再接上外圍電路，整個系統(tǒng)就可以正常啟動了。微處理器采用STM32R)51實現(xiàn)。
[0025]4.感應(yīng)模塊及磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng):當(dāng)寫有程序的微處理器U5工作正常后，感應(yīng)模塊芯片U3就可以工作了，以及磁矩強(qiáng)弱報警系統(tǒng)也可以工作了。因為傳感器芯片是安放在磁條的正上方，所以當(dāng)傳感器芯片工作正常后，移動讀數(shù)頭裝置，傳感器就會感應(yīng)磁條上的N極，S極，N極，S極，N極，S極....緊密排列的極長(本實施方式中磁條上的磁極長度是Imm)的距離，然后由信號線A，信號線B，信號線D跟單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。而磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)主要由發(fā)光二級管LED3組成，當(dāng)傳感器芯片到磁條的距離在1.5mm以下時，LED3顯示綠色，表示工作正常。當(dāng)高于這個范圍或者裝置裝偏了，發(fā)光二級管LED-3就會顯示紅色。磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)通過倆根起控制作用的信號線X和信號線Y與微處理器相連。感應(yīng)器芯片型號可采用AllOl芯片實現(xiàn)。
[0026]5.TTL輸出模塊和串口輸出安陸:在感應(yīng)模塊中講到，當(dāng)傳感器感應(yīng)的距離通過信號線A，信號線B，信號線D傳輸給微處理器芯片U5后，微處理器內(nèi)部將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行換算處理，通過信號線Al，信號線A2，信號線A3送給TTL輸出電路芯片，然后產(chǎn)生的方波信號Al-,方波信號A2-,方波信號A3-給數(shù)顯表。本實施方式中還包括串口輸出電路，微處理器把換算后的結(jié)果通過串行總線傳輸給串口輸出芯片。本實施方式中串口輸出芯片可以是maxim 的 MAX232 芯片。
[0027]6.數(shù)顯模塊:數(shù)顯模塊主要就是數(shù)顯表將TTL輸出電路芯片U2產(chǎn)生的方波信號Al-,方波信號A2-，方波信號A3-經(jīng)過數(shù)顯表內(nèi)部處理，最后通過數(shù)碼管顯示出來。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式而已，并不用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，根據(jù)上述說明所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，包括微處理器，其特征在于，所述微處理器分別與感應(yīng)器、TTL輸出電路及電源模塊的電路相連，還包括寬電源模塊與電源模塊相連；所述感應(yīng)器安裝在磁條正上方，用于感應(yīng)磁條上的N極和S極排列的極長的距離；所述微處理器用于將感應(yīng)器接收到的距離轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述TTL輸出電路用于將微處理器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出；所述寬電源模塊和電源模塊提供輸入電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，其特征在于，還包括與微處理器相連的磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)；所述磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)根據(jù)感應(yīng)器接收到的距離發(fā)出報警信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，其特征在于，所述TTL輸出電路與數(shù)顯模塊相連，所述數(shù)顯模塊用于顯示所述TTL輸出電路輸出的數(shù)字信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，其特征在于，還包括與微處理器相連的串口輸出電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，其特征在于，所述微處理器與感應(yīng)器之間通過三根信號線相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，其特征在于，所述寬電源模塊中二級管D7連接三極管Q100，中間由電容C28接地，三極管一端連接芯片U29, 一端連接電感L6，芯片U29中間連接二極管D8，電感L6通過電阻Rll連接芯片U29，Rll與Rl2串聯(lián)接地，電容C41接地，輸出電壓至電源模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，其特征在于，所述電源模塊中接入電壓由電容C2接地，所述接入電壓通過電阻R3連接電感LI，電阻R3與電感LI之間由芯片Ul接地，所述芯片Ul的一個引腳連接在電阻Rl與R2之間，，電阻Rl與R2串聯(lián)接地，電容C4與電阻Rl和R2并聯(lián)接地，電感LI與輸出電壓之間連接電容C5。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于磁柵傳感器的寬電源直線編碼器，其特征在于，所述微處理器與磁矩強(qiáng)弱感應(yīng)報警系統(tǒng)之間通過兩根信號線相連。
【文檔編號】G01B7/02GK104422382SQ201310404699
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月31日
【發(fā)明者】張偉 申請人:上海球柵測量系統(tǒng)有限公司