一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，電機(jī)設(shè)置于用于驅(qū)動(dòng)控制閥的執(zhí)行器內(nèi)，電機(jī)反饋裝置包括：裝設(shè)于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上可隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的永磁體；與永磁體相對設(shè)置，在永磁體接近時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的反饋脈沖信號的第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器；分別與第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器相連，用于檢測第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器輸出的反饋脈沖信號并根據(jù)反饋脈沖信號輸出控制電機(jī)運(yùn)行的控制信號從而使執(zhí)行器達(dá)到預(yù)定的位置的MCU微控制器；與MCU微控制器相連根據(jù)MCU微控制器輸出的控制信號驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)用新型具有檢測控制精度高，可靠性高的優(yōu)勢，而且可以自由設(shè)定通風(fēng)柜所需的風(fēng)量。
【專利說明】一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及控制閥領(lǐng)域，特別是涉及一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)是實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中不可缺少的一個(gè)組成部分。為了使實(shí)驗(yàn)室工作人員不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化學(xué)物質(zhì)和有機(jī)體、實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)有良好的通風(fēng)。為阻止一些蒸氣、氣體和微粒(煙霧、煤煙、灰塵和氣懸體)的吸收，污染物質(zhì)須用通風(fēng)柜、通風(fēng)罩或局部通風(fēng)的方法除去。通風(fēng)柜是實(shí)驗(yàn)室中最常用的一種局部排風(fēng)設(shè)備，種類繁多，由于其結(jié)構(gòu)不同，使用的條件不同，其排風(fēng)效果也不相同。通風(fēng)柜的性能好環(huán)，主要取決于通過通風(fēng)柜空氣移動(dòng)的速度。使用通風(fēng)柜的最大目的是排出實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有害氣體，保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員的健康，也就是說要有高度的安全性和優(yōu)越的操作性。由于通風(fēng)柜在生化實(shí)驗(yàn)室中占有非常重要的位置，從改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、改善勞動(dòng)衛(wèi)生條件，提高工作效率等方面考慮，通風(fēng)柜的使用臺數(shù)飛躍地增加。隨之而來的是通風(fēng)管道，配管、配線、排風(fēng)等都成為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要課題。
[0003]控制閥是實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜中的重要部件，通過控制閥可以控制調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜的通風(fēng)量。控制閥由執(zhí)行器進(jìn)行反饋驅(qū)動(dòng)，通常驅(qū)動(dòng)控制閥的驅(qū)動(dòng)器多數(shù)采用電位計(jì)反饋進(jìn)行控制，這種驅(qū)動(dòng)方式原理簡單可靠，但是存在著精度差，長期運(yùn)行有可能損壞或者電位反饋出現(xiàn)偏差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的控制閥的驅(qū)動(dòng)反饋精度差和易損壞的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其中，電機(jī)設(shè)置于用于驅(qū)動(dòng)控制閥的執(zhí)行器內(nèi)，所述電機(jī)反饋裝置包括:裝設(shè)于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上可隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的永磁體；與所述永磁體相對設(shè)置，在永磁體接近時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的反饋脈沖信號的第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器；分別與所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器相連，用于檢測所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器輸出的反饋脈沖信號并根據(jù)所述反饋脈沖信號輸出控制電機(jī)運(yùn)行的控制信號從而使執(zhí)行器達(dá)到預(yù)定的位置的MCU微控制器；與所述MCU微控制器相連根據(jù)所述MCU微控制器輸出的控制信號驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
[0006]優(yōu)選地，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝有一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)盤，所述永磁體裝設(shè)于所述電機(jī)轉(zhuǎn)盤上。
[0007]優(yōu)選地，所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器安裝于霍爾電路板上。
[0008]優(yōu)選地，所述霍爾電路板與所述電機(jī)轉(zhuǎn)盤相對設(shè)置。[0009]優(yōu)選地，所述霍爾電路板的形狀和大小與所述電機(jī)轉(zhuǎn)盤的形狀和大小匹配。
[0010]優(yōu)選地，所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器在所述霍爾電路板上的位置非對稱。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器位于所述霍爾電路板的邊沿且緊鄰。
[0012]優(yōu)選地，所述MCU微控制器內(nèi)設(shè)有根據(jù)所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器輸出的反饋脈沖信號進(jìn)行計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。
[0013]如上所述，本實(shí)用新型的一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，具有以下有益效果:
[0014]本實(shí)用新型的電機(jī)反饋裝置通過在電機(jī)轉(zhuǎn)軸位置安裝一個(gè)永磁體，在永磁體相對位置裝設(shè)兩個(gè)霍爾傳感器，在永磁體接近時(shí)兩個(gè)霍爾傳感器產(chǎn)生相應(yīng)的反饋脈沖信號來檢測電機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)或停止，并通過MCU微控制器控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止而使執(zhí)行器達(dá)到預(yù)定的位置，本實(shí)用新型具有檢測控制精度高，可靠性高的優(yōu)勢，此外，本實(shí)用新型控制簡單，成本低，而且用戶可以根據(jù)需要自由設(shè)定通風(fēng)柜所需的風(fēng)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1顯示為本實(shí)用新型的一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置的原理結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2顯示為本實(shí)用新型的一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置的中電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向判定圖。
[0017]元件標(biāo)號說明
[0018]I 電機(jī)反饋裝置
[0019]11 電機(jī)轉(zhuǎn)盤
[0020]12 永磁體
[0021]13 霍爾電路板
[0022]14 第一霍爾傳感器
[0023]15 第二霍爾傳感器
[0024]16 MCU微控制器
[0025]17 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
[0026]2 電機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0028]需要說明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0029]本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的控制閥的驅(qū)動(dòng)反饋精度差和易損壞的問題。以下將詳細(xì)描述本實(shí)用新型的一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置的原理和實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)即可理解本實(shí)用新型的一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置。
[0030]請參閱圖1，顯示為本實(shí)用新型的一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置的原理結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其中，所述電機(jī)2為直流電機(jī)，所述直流電機(jī)設(shè)置于用于驅(qū)動(dòng)控制閥的執(zhí)行器內(nèi)，所述電機(jī)反饋裝置I包括:電機(jī)轉(zhuǎn)盤11、永磁體12、霍爾電路板13、第一霍爾傳感器14、第二霍爾傳感器15、MCU微控制器16以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路17。
[0031]以下對本實(shí)用新型的電機(jī)反饋裝置I進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0032]永磁體12裝設(shè)于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上可隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)；具體地，在本實(shí)施例中，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝有一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)盤11，如圖1所示，所述永磁體12裝設(shè)于所述電機(jī)轉(zhuǎn)盤11上。
[0033]第一霍爾傳感器14和第二霍爾傳感器15與所述永磁體12相對設(shè)置,在永磁體12接近時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的反饋脈沖信號?；魻杺鞲衅骼没魻栃?yīng)來測試磁場的存在，即當(dāng)固體導(dǎo)體豎向有恒定的電流通過時(shí)，如放置在磁場中，則由于洛侖茲力的影響，導(dǎo)體中的電子會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則會產(chǎn)生固體導(dǎo)體橫向的電壓。所以當(dāng)永磁體12接近第一霍爾傳感器14和第二霍爾傳感器15時(shí)，第一霍爾傳感器14和第二霍爾傳感器15會產(chǎn)生相應(yīng)的反饋脈沖信號。
[0034]具體地，在實(shí)施例中，所述第一霍爾傳感器14和所述第二霍爾傳感器15安裝于霍爾電路板13上，同時(shí)所述霍爾電路板13與所述電機(jī)轉(zhuǎn)盤11相對(面對面)設(shè)置。
[0035]更進(jìn)一步地，如圖1所示，所述霍爾電路板13的形狀和大小與所述電機(jī)轉(zhuǎn)盤11的形狀和大小匹配。
[0036]此外，在本實(shí)施例中，所述第一霍爾傳感器14和所述第二霍爾傳感器15在所述霍爾電路板13上的位置非對稱，即所述第一霍爾傳感器14和所述第二霍爾傳感器15在所述霍爾電路板13上的安裝采取非對稱結(jié)構(gòu)，所述第一霍爾傳感器14和所述第二霍爾傳感器15緊挨在一起安裝，在本實(shí)施例中，具體地，所述第一霍爾傳感器14和所述第二霍爾傳感器15位于所述霍爾電路板13的邊沿且緊鄰。
[0037]MCU微控制器16分別與所述第一霍爾傳感器14和所述第二霍爾傳感器15相連，用于檢測所述第一霍爾傳感器14和所述第二霍爾傳感器15輸出的反饋脈沖信號并根據(jù)所述反饋脈沖信號輸出控制電機(jī)2運(yùn)行的控制信號從而使執(zhí)行器達(dá)到預(yù)定的位置。
[0038]具體地，在本實(shí)施例中，所述MCU微控制器16內(nèi)設(shè)有根據(jù)所述第一霍爾傳感器14和所述第二霍爾傳感器15輸出的反饋脈沖信號進(jìn)行計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。
[0039]電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路17與所述MCU微控制器16相連根據(jù)所述MCU微控制器16輸出的控制信號驅(qū)動(dòng)電機(jī)2運(yùn)行。
[0040]計(jì)時(shí)器的工作過程為:如圖2所示，當(dāng)?shù)谝换魻杺鞲衅?4信號輸入為上升沿時(shí)，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，直到第二霍爾傳感器15信號出現(xiàn)上升沿，此段計(jì)時(shí)為Tl，同時(shí)計(jì)時(shí)器再次計(jì)時(shí)，直到第二霍爾傳感器15信號出現(xiàn)上升沿，此段計(jì)時(shí)為T2，則電機(jī)2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)必有Τ1?Τ2,電機(jī)2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)必有Τ1〈〈Τ2，則由此判斷電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)方向，完成電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判定。
[0041]計(jì)數(shù)器的工作過程為:電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路17通電后，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)2正向轉(zhuǎn)動(dòng)直至執(zhí)行器到達(dá)最大機(jī)械限位，則此時(shí)出現(xiàn)電機(jī)2堵轉(zhuǎn)，則第一霍爾傳感器14和第二霍爾傳感器15按照預(yù)計(jì)的周期無法出現(xiàn)反饋脈沖信號，則可判定電機(jī)2堵轉(zhuǎn)即到達(dá)最大位置，此時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)器清零，同時(shí)開始對第一霍爾傳感器14和第二霍爾傳感器15的反饋脈沖信號進(jìn)行檢測并計(jì)數(shù)，然后電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路17驅(qū)動(dòng)電機(jī)2反向轉(zhuǎn)動(dòng)直至執(zhí)行器到達(dá)最小機(jī)械限位，則出現(xiàn)電機(jī)2堵轉(zhuǎn)，第一霍爾傳感器14和第二霍爾傳感器15停止出現(xiàn)反饋脈沖信號，此時(shí)判定電機(jī)2堵轉(zhuǎn)并到達(dá)最小位置，此時(shí)對第一霍爾傳感器14的計(jì)數(shù)及對第二霍爾傳感器15的計(jì)數(shù)即可作為執(zhí)行器全行程的參考計(jì)數(shù)Cf，完成執(zhí)行器行程測定。
[0042]當(dāng)獲取了執(zhí)行器全行程的參考計(jì)數(shù)Cf后，即可按照計(jì)數(shù)比例以及最大最小位置為基點(diǎn)推斷執(zhí)行器位置。具體地，
[0043]電機(jī)2 正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí):Pos=(Cr/Cf)*100% ；
[0044]電機(jī)2 反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí):Pos=100%-(Cr/Cf)*100% ；
[0045]其中，Pos為執(zhí)行器位置，Cr為當(dāng)前的霍爾傳感器計(jì)數(shù)，Cf為參考計(jì)數(shù)。
[0046]綜上所述，本實(shí)用新型的一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，達(dá)到了以下有益效果:本實(shí)用新型的電機(jī)反饋裝置通過在電機(jī)轉(zhuǎn)軸位置安裝一個(gè)永磁體，在永磁體相對位置 裝設(shè)兩個(gè)霍爾傳感器，在永磁體接近時(shí)兩個(gè)霍爾傳感器產(chǎn)生相應(yīng)的反饋脈沖信號來檢測電機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)或停止，并通過MCU微控制器控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止而使執(zhí)行器達(dá)到預(yù)定的位置，本實(shí)用新型具有檢測控制精度高，可靠性高的優(yōu)勢，此外，本實(shí)用新型控制簡單，成本低，而且用戶可以根據(jù)需要自由設(shè)定通風(fēng)柜所需的風(fēng)量。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0047]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其中，電機(jī)設(shè)置于用于驅(qū)動(dòng)控制閥的執(zhí)行器內(nèi)，其特征在于，所述電機(jī)反饋裝置包括: 裝設(shè)于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上可隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的永磁體； 與所述永磁體相對設(shè)置，在永磁體接近時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的反饋脈沖信號的第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器； 分別與所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器相連，用于檢測所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器輸出的反饋脈沖信號并根據(jù)所述反饋脈沖信號輸出控制電機(jī)運(yùn)行的控制信號從而使執(zhí)行器達(dá)到預(yù)定的位置的MCU微控制器； 與所述MCU微控制器相連根據(jù)所述MCU微控制器輸出的控制信號驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其特征在于，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝有一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)盤，所述永磁體裝設(shè)于所述電機(jī)轉(zhuǎn)盤上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其特征在于，所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器安裝于霍爾電路板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其特征在于，所述霍爾電路板與所述電機(jī)轉(zhuǎn)盤相對設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其特征在于，所述霍爾電路板的形狀和大小與所述電機(jī)轉(zhuǎn)盤的形狀和大小匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其特征在于，所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器在所述霍爾電路板上的位置非對稱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其特征在于，所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器位于所述霍爾電路板的邊沿且緊鄰。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)變風(fēng)量通風(fēng)柜控制閥電機(jī)反饋裝置，其特征在于，所述MCU微控制器內(nèi)設(shè)有根據(jù)所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器輸出的反饋脈沖信號進(jìn)行計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。
【文檔編號】G05B19/042GK203745842SQ201420106548
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】孔鵬, 王來軍 申請人:上海卓思控制技術(shù)有限公司