[發明專利]電機轉軸的旋轉定位機構及其在水質傳感器中的應用

在審

• 申請號: 201711426710.0
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN107976142A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 岳元長;鄭智龍;陳昌騰
• 申請（專利權）人: 福州普貝斯智能科技有限公司
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01N21/84
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙)35212
• 代理人: 宋連梅

【技術領域】

本發明涉及一種電機設備，特別涉及一種電機轉軸的旋轉定位機構，可用于水質分析儀中。

【背景技術】

水質分析儀如水質傳感器中的光學探頭需要定期使用電機旋轉帶動刮刷清污，但掛刷必須定點停止，否則會出現遮擋光學窗口影響測量。現階段水質傳感器的電機轉軸的旋轉定位通常采用紅外光電感應或微觸開關點動兩種方式，但這兩種方式都存在不同的弊端：

(1)紅外感應要求一定的光線穿透空間，無法實現完全光線隔離，而且會由于光線的散射現象在狹小空間中容易出現誤操作現象；

(2)微觸開關不僅需要機械式觸碰，而且空間需求比較大，難以實現傳感器的小型化。

因此本發明為克服上述弊端，尋求一種全新的旋轉定位機構。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題，在于提供一種電機轉軸的旋轉定位機構，利用霍爾芯片的磁力感應方式為電機轉軸進行旋轉定位，集成度更高，占用空間更小，而且定位穩定可靠不會出現誤動現象。

本發明是這樣實現的：1、一種電機轉軸的旋轉定位機構，其特征在于：包括磁鐵、第一霍爾芯片、第二霍爾芯片以及控制電路；所述磁鐵固定于電機轉軸上，所述第一霍爾芯片于固定在電機轉軸旁側的轉動感應點處，所述第二霍爾芯片固定在電機轉軸旁側的停止感應點處，且所述第一霍爾芯片和所述第二霍爾芯片均連接所述控制電路；

當所述磁鐵隨所述電機轉軸轉動至所述第二霍爾芯片時，所述磁鐵通過磁吸作用拉低第二霍爾芯片的電平，所述控制電路接收到該電平信號后確認電機工作正常運轉；

當所述磁鐵隨所述電機轉軸轉動至所述第一霍爾芯片時，所述磁鐵通過磁場作用作用拉低第一霍爾芯片的電平，所述控制電路接收到該電平信號后控制電機的轉動角度來完成所述電機轉軸的定位。

進一步的，所述控制電路進一步包括輸入電源、MCU以及信號電源；所述輸入電源分別連接所述信號電源和電機驅動；所述MCU分別連接第一霍爾芯片、信號電源和電機驅動；所述信號電源還連接所述第一霍爾芯片、第二霍爾芯片和電機驅動；

所述MCU首先發出一個高電平的啟動脈沖給電機驅動，使電機轉軸轉動，同時打開所述信號電源；

啟動脈沖信號消失后，所述信號電源輸出高電平自維持，并使得信號電源一直輸出高電平至電機驅動使得電機維持轉動；

當所述電機轉軸上的磁鐵靠近第一霍爾感應芯片時，磁通量增大觸發低電平輸出，所述MCU接收到觸發中斷，識別到電機正常轉動；

當所述電機轉軸上的磁鐵靠近第二霍爾感應芯片時，觸發低電平輸出，拉低電源使能使得所述信號電源關閉所有維持信號為低電平，電機停止轉動，停在定位點。

本發明還提供一種上述電機轉軸的旋轉定位機構的應用方案，該應用方案是這樣實現的：一種電機轉軸的旋轉定位機構在水質傳感器中的應用，所述水質傳感器包括直流電機主體、電機轉軸、外殼以及PCB電路板，還包括上述本發明的旋轉定位機構；

所述外殼開設有內腔和兩外腔，且內腔和外腔之間還通過兩通孔連通；所述直流電機主體和所述PCB電路板均設置于所述內腔內，所述電機轉軸一端連接所述電機主體，另一端伸出所述外殼，且所述電機轉軸上設置有一凹槽；

所述旋轉定位機構的控制電路設在所述PCB電路板上，所述磁嵌在所述凹槽內，所述第一霍爾芯片和所述第二霍爾芯片分別固定于一所述外腔內，并通過導線穿過所述通孔連接所述PCB電路板。

本發明的優點在于：

1)電機轉軸的旋轉定位機構集成度更高更小；

2)定位穩定可靠，不會出現誤動現象；

3)控制電路通過接收到的電平信號后來確認電機工作是否正常運轉，具有電機故障報警能力；

4)利用霍爾感應芯片對磁場的感應原理，不需要機械式觸碰，滿足小電機轉軸機構水下運行的密封問題。解決了使得帶刮刷的水質傳感器的小型化同時帶轉軸自清洗的問題；

【附圖說明】

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的說明。

圖1是本發明旋轉定位機構的結構示意圖。

圖2是本發明控制電路的結構框圖。

圖3是本發明控制電路的控制原理示意圖。

圖4是本發明旋轉定位機構的結構示意圖。

【具體實施方式】