機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器，屬于壓力機(jī)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，是對(duì)現(xiàn)有電子角度顯示器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，主要特點(diǎn)是信號(hào)接口接入以線性霍爾器件為信號(hào)采集元件的角度傳感器，角度傳感器信號(hào)接入單片機(jī)，機(jī)械壓力機(jī)曲軸帶動(dòng)角度傳感器中的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，線性霍爾元件感應(yīng)永磁體磁環(huán)磁場(chǎng)的變化，線性霍爾元件輸出模擬電壓信號(hào)，經(jīng)輸出接口輸出，通過線纜連接到角度顯示器的角度傳感器信號(hào)接口。單片機(jī)對(duì)角度傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行采樣、計(jì)算查表得出角度數(shù)字信號(hào)，通過顯示電路顯示實(shí)時(shí)角度值。本實(shí)用新型采用線性霍爾器件為信號(hào)采集元件，霍爾器件感應(yīng)磁場(chǎng)變化為非接觸方式，輸出的模擬電壓值對(duì)應(yīng)曲軸的絕對(duì)位置角度，同時(shí)油污、灰塵等環(huán)境對(duì)其無影響，抗震性能好。
【專利說明】機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器(俗稱跑馬燈)，顯示壓力機(jī)曲軸位置對(duì)應(yīng)的角度值，屬于壓力機(jī)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前機(jī)械壓力機(jī)通常使用的角度指示裝置有機(jī)械指針刻度盤和電子角度顯示器(俗稱跑馬燈)。機(jī)械指針刻度盤安裝在機(jī)械壓力機(jī)曲軸的頂端，指示曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置，但受曲軸安裝位置限制有時(shí)不便于觀查。電子角度顯示器主要由輸入接口電路、顯示電路、角度傳感器、單片機(jī)和電源電路構(gòu)成。機(jī)械壓力機(jī)的曲軸連接角度傳感器，單片機(jī)解碼得出角度數(shù)字信號(hào)，顯示電路顯示角度值指示曲軸的位置以及提供人機(jī)接口設(shè)置參數(shù)。目前電子角度顯示器中通常使用的角度傳感器有光電增量編碼器。
[0003]采用光電增量編碼器作為角度傳感器的電子角度顯示器，其光電增量編碼器輸出A、B、Z三路增量編碼信號(hào)，角度解碼電路通過計(jì)數(shù)電路對(duì)A、B、Z輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算得出機(jī)械壓力機(jī)曲軸位置角度值。采用光電編碼器為角度傳感器的電子角度顯示器存在以下問題:(1)防塵性能差。由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，灰塵多，同時(shí)由于光電增量編碼器的碼盤旋轉(zhuǎn)部件很難密封，光電增量編碼器內(nèi)部的光電器件和圓形碼盤上一旦有灰塵則光接收器件檢測(cè)的光信號(hào)就會(huì)出錯(cuò)，甚至檢測(cè)不到光信號(hào)，輸出的電壓脈沖信號(hào)出錯(cuò)或者無信號(hào)輸出，導(dǎo)致檢測(cè)的角度值和壓力機(jī)曲軸位置不對(duì)應(yīng)。(2)增量編碼器是通過計(jì)數(shù)得出角度，其輸出并不是絕對(duì)位置角度。增量編碼器在掉電之后再重新上電，通過掉電保存增量編碼輸出A、B的脈沖計(jì)數(shù)值來實(shí)現(xiàn)上電后初始角度對(duì)應(yīng)的壓力機(jī)曲軸位置檢測(cè)，如果掉電保存值出錯(cuò)或者掉電后增量編碼器機(jī)械軸有轉(zhuǎn)動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致上電后初次檢測(cè)的角度與壓力機(jī)曲軸絕對(duì)位置有誤差。(3)由于壓力機(jī)工作時(shí)震動(dòng)大而增量編碼器抗震性能較差，導(dǎo)致可靠性降低、壽命減少。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器，針對(duì)機(jī)械壓力機(jī)目前安裝的電子角度顯示器以光電增量編碼器為角度傳感器時(shí)存在抗震、防塵性能差、絕對(duì)角度和曲軸位置不對(duì)應(yīng)的問題。通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)防塵、抗震并對(duì)應(yīng)曲軸的絕對(duì)位置，提高電子角度顯示器的可靠性。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器，包括殼體，殼體上的角度傳感器信號(hào)接口，殼體內(nèi)的輸入接口電路、顯示電路、單片機(jī)和電源電路，其特征在于，所述角度傳感器信號(hào)接口接入以線性霍爾器件為信號(hào)采集元件的角度傳感器，角度傳感器信號(hào)接入單片機(jī)。
[0006]所述角度傳感器包括殼體、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、印制電路板、線性霍爾元件、輸出接口電路和永磁體磁環(huán)；轉(zhuǎn)動(dòng)軸上套固永磁體磁環(huán)，印制電路板上安裝線性霍爾元件和輸出接口電路，線性霍爾元件與永磁體磁環(huán)表面相對(duì)并與輸出接口電路相連接，輸出接口電路為通用電壓跟隨器。
[0007]所述印制電路板上固定不少于兩只線性霍爾元件。
[0008]所述機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)軸上套固的永磁體磁環(huán)為一對(duì)磁極的徑向磁環(huán)。
[0009]所述的單片機(jī)采用Atmegaxxx或C8051Fxx或STCxx。
[0010]本實(shí)用新型是對(duì)現(xiàn)有電子角度顯示器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，通過角度傳感器內(nèi)部機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)軸上套固永磁體磁環(huán)，印制電路板上固定線性霍爾元件。機(jī)械壓力機(jī)曲軸帶動(dòng)角度傳感器中的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，線性霍爾元件感應(yīng)永磁體磁環(huán)磁場(chǎng)的變化，線性霍爾元件輸出模擬電壓信號(hào)，經(jīng)輸出接口輸出，通過線纜連接到角度顯示器的角度傳感器信號(hào)接口。單片機(jī)對(duì)角度傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行采樣、計(jì)算查表得出角度數(shù)字信號(hào)，通過顯示電路顯示實(shí)時(shí)角度值。本實(shí)用新型采用線性霍爾器件為信號(hào)采集元件，霍爾器件感應(yīng)磁場(chǎng)變化為非接觸方式，輸出的模擬電壓值對(duì)應(yīng)曲軸的絕對(duì)位置角度，同時(shí)油污、灰塵等環(huán)境對(duì)其無影響，抗震性能好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型中的角度傳感器原理框圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型中的角度傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，如圖1所示，本實(shí)用新型由電源模塊提供直流電壓，給輸入接口電路、顯示電路、角度傳感器、單片機(jī)供電。角度傳感器輸出與轉(zhuǎn)動(dòng)軸位置對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，單片機(jī)對(duì)模擬電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，查表或者計(jì)算得出壓力機(jī)曲軸位置的角度數(shù)字信號(hào)，控制顯示電路顯示角度值及相關(guān)參數(shù)，掃描顯示電路中的按鍵，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置功能。如圖2所示，角度傳感器內(nèi)部電路由線性霍爾元件、輸出接口電路構(gòu)成。線性霍爾元件感應(yīng)永磁體磁環(huán)磁場(chǎng)產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)輸出接口輸出。如圖3所示，角度傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)軸2和固定線性霍爾元件5的印制電路板4安裝在支座I上，線性霍爾元件5垂直固定在印制電路板4上靠近永磁體磁環(huán)3的位置，永磁體磁環(huán)3套固在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)軸2上。線性霍爾元件5與永磁體磁環(huán)3表面相對(duì)，分開一定的角度。本實(shí)用新型殼體上面3個(gè)數(shù)碼管顯示角度值，下面6個(gè)數(shù)碼管顯示生產(chǎn)計(jì)數(shù)值(曲軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù))，一圈跑馬燈與角度位置對(duì)應(yīng)的LED亮。
[0015]本實(shí)用新型的角度顯示器采用以線性霍爾器件為信號(hào)采集元件的角度傳感器，單片機(jī)對(duì)角度傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行采樣，查表或者計(jì)算得出角度數(shù)字信號(hào)，顯示機(jī)械壓力機(jī)曲軸位置角度。通過本實(shí)用新型解決了以光電增量編碼器作為角度傳感器的角度顯示器防塵抗震性能差，角度和絕對(duì)位置不對(duì)應(yīng)的問題。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械壓力機(jī)角度顯不器,包括殼體,殼體上的角度傳感器信號(hào)接口，殼體內(nèi)的輸入接口電路、顯示電路、單片機(jī)和電源電路，其特征在于，所述角度傳感器信號(hào)接口接入以線性霍爾器件為信號(hào)采集元件的角度傳感器，角度傳感器信號(hào)接入單片機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器，其特征在于，所述角度傳感器包括殼體、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、印制電路板、線性霍爾元件、輸出接口電路和永磁體磁環(huán)；轉(zhuǎn)動(dòng)軸上套固永磁體磁環(huán)，印制電路板上安裝線性霍爾元件和輸出接口電路，線性霍爾元件與永磁體磁環(huán)表面相對(duì)并與輸出接口電路相連接，輸出接口電路為通用電壓跟隨器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器，其特征在于，所述印制電路板上固定不少于兩只線性霍爾元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器，其特征在于，所述機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)軸上套固的永磁體磁環(huán)為一對(duì)磁極的徑向磁環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械壓力機(jī)角度顯示器，其特征在于，所述的單片機(jī)采用Atmegaxxx 或 C8051Fxx 或 STCxx0
【文檔編號(hào)】B30B15/14GK204263601SQ201420673413
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】邱平, 周興榮 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大祺自動(dòng)化技術(shù)有限公司