[實用新型]基于磁性角度編碼器的4mA-20mA信號發生器

有效

• 申請號: 201120200557.1
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN202101769U
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 俞偉;鳳嵐
• 申請（專利權）人: 俞偉
• 主分類號: G01K1/02
• 分類號: G01K1/02;G01D5/16
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本實用新型涉及一種基于磁性角度編碼器的4mA-20mA信號發生器。

背景技術

現有的機械溫控儀輸出4mA-20mA電流的變化都是通過機械電位器旋轉改變電阻再通過信號轉換裝置，將信號輸入電子數顯儀進行匹配。使用機械電位器就造成了機械溫控儀中機芯軸必須帶動機械電位器調節端運動，使得機械指針旋轉中具有一定的阻力，從而降低機械溫控儀的指示精度；機芯軸只能在一定范圍內旋轉，機械電位器在這個范圍內阻值較大，制作材料容易受環境溫度影響，所以使得輸出的電阻值精度不高，造成機械溫控儀與電子數顯儀之間同步性較差；而且機械溫控儀的機芯軸與機械電位器調節端連接同心度要求比較高,使得安裝工藝要求比較高，安裝麻煩。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種基于磁性角度編碼器的4mA-20mA信號發生器的技術方案。

所述的基于磁性角度編碼器的4mA-20mA信號發生器，包括機械儀表指針、機械儀表刻度盤、機芯軸、安裝架、機械扇齒和機械儀表刻度盤支撐架，其特征在于所述的機芯軸一端穿過機械儀表刻度盤連接機械儀表指針，機芯軸另一端的末端設置有磁鋼安裝銅套，磁鋼安裝銅套內配合設置磁鋼；在磁鋼安裝銅套下方配合設置磁性角度編碼器灌封鋁盒，磁性角度編碼器灌封鋁盒內設置有磁鋼角度檢測電路、4-20mA電流輸出電路和電源電路，磁鋼角度檢測電路內的磁性角度編碼器設置在磁性角度編碼器灌封鋁盒的表面，磁性角度編碼器與磁鋼的間距設置為0.8mm-1.5mm。

所述的基于磁性角度編碼器的4mA-20mA信號發生器，其特征在于所述的磁鋼直徑為6mm，徑向沖磁。

所述的基于磁性角度編碼器的4mA-20mA信號發生器，其特征在于所述的4-20mA電流輸出電路和電源電路通過導線與電子數顯儀相連。

所述的基于磁性角度編碼器的4mA-20mA信號發生器，其特征在于所述的電源電路為磁鋼角度檢測電路、4-20mA電流輸出電路供電。

所述的基于磁性角度編碼器的4mA-20mA信號發生器，其特征在于所述的磁鋼角度檢測電路采用AS5043芯片。

所述的基于磁性角度編碼器的4mA-20mA信號發生器，其特征在于所述的4-20mA電流輸出電路采用XTR115UA芯片。

本實用新型采用磁性角度編碼器與機芯軸非接觸的方式，減少了機芯軸旋轉的阻力，增加了機械溫控儀的指示精度；磁性角度編碼器在全溫范圍精度為±0.9度，這就大大提高了檢測精度,保證了機械溫控儀與電子數顯儀同步性溫度顯示；只需在機械溫控儀的機械機芯軸下安裝一銅套，銅套內安裝一顆直徑為6mm、徑向沖磁的磁鋼即可，磁性角度編碼器安裝在磁鋼下0.8mm-1.5mm處，檢測磁鋼N-S極的旋轉角度；4mA-20mA電流的變化輸出采用專用芯片XTR115UA,提高了電子數顯儀顯示的穩定性；本實用新型還具有安裝方便，調試簡單，性能穩定等優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型磁鋼角度檢測電路的結構示意圖；

圖3為本實用新型4-20mA電流輸出電路的結構示意圖；

圖4為本實用新型電源電路的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型做進一步說明：

本實用新型利用磁性角度編碼器，檢測相應磁鋼N-S極旋轉角度，通過芯片內部解碼電路產生電壓變化，運用角度編碼器的電壓變化通過運放電路或者電壓轉電流芯片產生0-25mA的可變恒流源。

本實用新型包括機械儀表指針1、機械儀表刻度盤2、機芯軸3、安裝架9、機械扇齒10和機械儀表刻度盤支撐架11，機芯軸3一端穿過機械儀表刻度盤2連接機械儀表指針1，機芯軸3另一端的末端設置有磁鋼安裝銅套4，磁鋼安裝銅套4內配合設置磁鋼，磁鋼直徑為6mm，徑向沖磁；在磁鋼安裝銅套4下方配合設置磁性角度編碼器灌封鋁盒6，磁性角度編碼器灌封鋁盒6內設置有磁鋼角度檢測電路、4-20mA電流輸出電路和電源電路，磁鋼角度檢測電路采用AS5043磁性角度編碼芯片，其自帶解碼功能，4-20mA電流輸出電路采用XTR115UA芯片，其內部運算的放大倍數設置為100倍，電源電路為磁鋼角度檢測電路、4-20mA電流輸出電路供電，4-20mA電流輸出電路和電源電路通過導線7與電子數顯儀8相連；磁鋼角度檢測電路內的磁性角度編碼器5設置在磁性角度編碼器灌封鋁盒6的表面，磁性角度編碼器5與磁鋼的間距設置為0.8mm-1.5mm。

各個部件的作用：