[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)位置測量器及測量方法

有效

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• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103090777A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳邦春;何旭高;魏勇超
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市測力佳控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測量器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種旋轉(zhuǎn)位置測量器及測量方法。

背景技術(shù)

位置傳感器被用于以電子方式監(jiān)控機械部件的位置或移動。位置傳感器產(chǎn)生隨部件位置的變化而變化的電信號。電氣的位置傳感器被包括到很多產(chǎn)品中。例如，位置傳感器可使得各種機動部件的狀態(tài)被以電子方式監(jiān)控和控制。位置傳感器有多種型式如旋轉(zhuǎn)電位器，光電編碼器（增量型和絕對值型），磁性體的長度位置，高度、水平位置等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種旋轉(zhuǎn)位置測量器及測量方法，目的在于實時監(jiān)測旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種旋轉(zhuǎn)位置測量器，包括測量軸，所述測量軸的一端設(shè)有永磁體，另一端具有用于和旋轉(zhuǎn)軸相連的連軸結(jié)構(gòu)，所述永磁體沿測量軸徑向充磁，所述測量軸可旋轉(zhuǎn)地嵌在一外殼中，測量軸設(shè)有永磁體的一端位于外殼內(nèi)，所述外殼內(nèi)還設(shè)有印制電路板，所述印制電路板上設(shè)有能夠感應(yīng)永磁體旋轉(zhuǎn)的檢測芯片和記錄永磁體旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的鐵電存儲器，所述印制電路板接有電源線。

上述的一種旋轉(zhuǎn)位置測量器，其中：所述連軸結(jié)構(gòu)包括圓筒狀的連接體，所述連接體的兩端分別套接在測量軸和旋轉(zhuǎn)軸上并用螺絲固定。

上述的一種旋轉(zhuǎn)位置測量器，其中：所述鐵電存儲器還能夠存儲永磁體旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的，所述印制電路板上設(shè)有能夠?qū)㈦妷耗M信號轉(zhuǎn)為輸出信號的轉(zhuǎn)換器。

上述的一種旋轉(zhuǎn)位置測量器，其中：所述測量軸通過軸承和外殼相連接。

上述的一種旋轉(zhuǎn)位置測量器，其中：所述檢測芯片位于印制電路板的中部并與設(shè)置在所述測量軸上的永磁體相對應(yīng)。

上述的一種旋轉(zhuǎn)位置測量器，其中：所述永磁體為磁鋼。

一種基于上述旋轉(zhuǎn)位置測量器的旋轉(zhuǎn)位置測量方法，包括以下步驟：

A、啟動電源給印制電路板供電，同時處理器讀取鐵電存儲器的位置數(shù)據(jù)；

B、啟動旋轉(zhuǎn)軸，由所述旋轉(zhuǎn)軸帶動測量軸轉(zhuǎn)動，再由測量軸帶動永磁體轉(zhuǎn)動；

C、檢測芯片根據(jù)永磁體的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁場變化感應(yīng)出永磁體的旋轉(zhuǎn)位置并將信號傳遞給處理器，處理器計數(shù)及將結(jié)果實時存儲在鐵電存儲器內(nèi)；

D、鐵電存儲器記錄檢測芯片的感應(yīng)結(jié)果并存儲永磁體的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。

所述步驟D還包括：控制鐵電存儲器對旋轉(zhuǎn)圈數(shù)實時儲存，當(dāng)測量器斷電恢復(fù)時，測量數(shù)據(jù)恢復(fù)到斷電前的數(shù)據(jù)。

所述步驟C具體包括：檢測芯片根據(jù)旋轉(zhuǎn)永磁體產(chǎn)生的磁場變化形成變化電壓，并以電壓的形式判定永磁體的旋轉(zhuǎn)位置。

所述步驟D具體包括：將鐵電存儲器信號通過處理器讀取以相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器輸出方式來標(biāo)定永磁體旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)和位置，處理器同時將信號通過轉(zhuǎn)換器輸出到測試電腦，并在測試電腦中直觀顯示旋轉(zhuǎn)軸的圈數(shù)和位置。

本發(fā)明所提供的一種旋轉(zhuǎn)位置測量器及其實現(xiàn)方法，本測量器結(jié)構(gòu)簡單，測量靈敏，能夠方便實現(xiàn)軸的旋轉(zhuǎn)位置和圈數(shù)，并且復(fù)位方便，復(fù)位只需通過軟件方法，不需通過物理方法，這樣提高了復(fù)位速度，方便簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明測量器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明印制電路板的布置示意圖。

具體實施方式

以下便結(jié)合實施例附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、掌握。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，一種旋轉(zhuǎn)位置測量器，包括外殼1、測量軸2、永磁體3、印制電路板4、電源線5、連軸結(jié)構(gòu)。其中永磁體3為磁鋼并沿測量軸2徑向充磁，印制電路板4上設(shè)有檢測芯片41、轉(zhuǎn)換器、鐵電存儲器和處理器，印制電路板多個元器件的連接參閱圖2。

測量軸2的一端設(shè)永磁體3，另一端通過連軸結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)軸8相連。測量軸2通過軸承6嵌在外殼1中，測量軸2設(shè)有永磁體3的一端位于外殼1內(nèi)。檢測芯片41位于印制電路板4的中部并和永磁體3的位置相對應(yīng)。電源線5連接相應(yīng)的電源，該電源為DC電源，也就是直流電源，該電源采用5-30V的寬電壓供電，電源與輸出接口設(shè)有防雷、防靜電、防過壓、防過流等防護措施，確保測量器能工作在不同的環(huán)境，電源線5通過一接頭51固定在外殼1上，并和印制電路板4相連。

連軸結(jié)構(gòu)包括圓筒狀的連接體72，連接體72的兩端分別套接在測量軸2和旋轉(zhuǎn)軸8上并用螺絲71固定。當(dāng)然連軸結(jié)構(gòu)也可以是其他方式，比如連接體72的兩端內(nèi)壁上具有螺紋，并通過螺紋連接和測量軸2和旋轉(zhuǎn)軸8相連。