[發明專利]電動執行機構位置傳感系統

有效

• 申請號: 201110335579.3
• 申請日: 2011-10-29
• 公開（公告）號: CN102359641A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 羅勇;游軍
• 申請（專利權）人: 重慶川儀自動化股份有限公司
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明涉及執行機構技術領域，具體涉及一種電動執行機構位置傳感系統。

背景技術

智能電動執行機構主要用于工業管網自動控制系統中的閥門開度調節， 其工作場所有可能在易燃易爆的環境下。要實現閥門開度的精確定位，就必須 要準確的知道給定閥位值與當前閥門的實際閥位值，給定閥位值是系統指令確 定的，而當前閥門的實際閥位值是通過電動執行機構的位置傳感系統來獲取的。

目前，電動執行機構的位置傳感系統大多數都是由齒輪減速部分加電位器 或者加霍爾編碼器等構成。電位器檢測方式要受電位器轉動圈數的限制，故導 致了電動執行機構輸出轉數是受限的，在一些轉動圈數較多的場合，沒法使用。 另外電位器檢測的方式采用了齒輪多級減速會造成定位精度不高，減速比越大 定位精度會越差。霍爾編碼器的方式又分為絕對霍爾編碼和相對霍爾編碼兩種， 絕對編碼方式跟電位器檢測方式差不多，也存在轉動圈數受限及定位精度不高 的缺點，但兩者都有斷外電后，不需要電池供電來記錄閥位的特性。相對霍爾 編碼方式可直接從電機輸出軸上進行位置采樣，定位精度很高，同時轉動圈數 基本上不受限制。但它又存在一個缺陷，就是斷外電后需要用電池供電來記錄 閥位。電池使用一定時間后需更換，由于防爆要求，電動執行機構更換電池相 當麻煩。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種電動執行機構位置傳感系統，可根據 位置傳感信號，實時調節電機的運行，確保輸出軸將閥門可靠平穩的到達指定 位置。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：電動執行機構位置傳感系統， 所述電動執行機構包括變頻驅動器、電機、減速器和輸出軸，用以控制閥門的 開閉，所述電動執行機構位置傳感系統包括：

位置傳感器，用于獲得與閥門位置相關的位置信號；

處理器，對位置傳感器獲得的信號進行處理，獲得閥門的位置信息，并根 據開度指令控制變頻驅動器驅動電機運轉，使閥門到達預訂位置。

進一步，所述位置傳感器包括霍爾傳感器，設置于電機軸上，用于獲得電 機軸的轉動角度信號。

進一步，所述位置傳感器還包括電位器，所述電位器設置于減速器上，用 于獲得輸出軸的轉動角度信號。

進一步，還包括本安防爆殼，所述霍爾傳感器、電位器和處理器設置于本 安防爆殼內。

本發明的電動執行機構位置傳感系統，設置了多種傳感器來監測執行機構運 行過程中的位置信號，經過綜合計算，可獲得閥門的位置，實時調節電機的運 行，確保輸出軸將閥門等執行對象可靠平穩的到達指定位置，定位誤差低大大 提高了執行機構的可靠性與使用壽命。采用霍爾傳感器加上電位器的方式，可 以綜合兩者優勢，互補兩者的缺點，在外部供電時，使用霍爾傳感器采集位置 信號，在沒有外部供電時，采用電位器采集位置信號，既可解決需要電池供電 的麻煩，又可以提高閥門定位的精度。

本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行 闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將 是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他 優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。

附圖說明

圖1示出了電動執行機構位置傳感系統的結構示意圖。

具體實施方式

以下將對本發明的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例 僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。

參見圖1，電動執行機構位置傳感系統，所述電動執行機構包括變頻驅動 器、電機、減速器和輸出軸，電動執行機構用以控制閥門的開閉，電機的電機 軸通過減速器與輸出軸傳動連接，所述電動執行機構位置傳感系統包括：

位置傳感器，用于獲得與閥門位置相關的位置信號；本實施例中，采用霍 爾傳感器和電位器兩種位置傳感器；霍爾傳感器設置于電機軸上，用于獲得電 機軸的轉動角度信號；所述電位器設置于減速器上，用于獲得輸出軸的轉動角 度信號。

處理器，采用型號為dsPIC30F6010A的單片機，對位置傳感器獲得的信號 進行處理，獲得閥門的位置信息，并根據開度指令控制變頻驅動器驅動電機運 轉，使閥門到達預訂位置。

為了防爆要求，還設置一本安防爆殼，所述霍爾傳感器、電位器和處理器 設置于本安防爆殼內。