[實用新型]基于磁場偏轉(zhuǎn)的角度測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720516751.8
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN207280369U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪聲;楊田野;韓書華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京布萊迪測控儀表有限公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所11582
• 代理人: 邢江峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及角度測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于磁場偏轉(zhuǎn)的角度測量裝置。

背景技術(shù)

角度測量廣泛用于航空航天、汽車、建筑、機械制造、自動控制、數(shù)控機床和機器人等領(lǐng)域。高精度、高分辨率的旋轉(zhuǎn)角度測量系統(tǒng)可應(yīng)用于諸如航空、航天、雷達、坦克和地炮火控等軍事裝備中，也可用于民用控制系統(tǒng)和機器人系統(tǒng)、機械工具、汽車、電力、冶金、紡織、印刷等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域都需要高精度、高分辨率的角度測量。而角度測量是這類調(diào)測系統(tǒng)的重要組成部分，同時也是實現(xiàn)其它控制功能的基礎(chǔ)。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量系統(tǒng)不需要接觸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，使用方便，電路結(jié)構(gòu)簡單合理，占用空間小，改裝效率高，成本低廉的基于磁場偏轉(zhuǎn)的角度測量裝置。

為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：基于磁場偏轉(zhuǎn)的角度測量裝置，包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以及與所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)相對設(shè)置的角度測量機構(gòu)；所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)本體和固定設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)本體末端的永磁體；所述角度測量機構(gòu)包括感應(yīng)集成線路板以及設(shè)置在所述感應(yīng)集成線路板上的控制單元、磁場傳感器、信號調(diào)理電路、PWM濾波電路、電壓/電流轉(zhuǎn)換電路和電流驅(qū)動電路；

所述電流驅(qū)動電路用于為所述磁場傳感器提供驅(qū)動電流，所述電流驅(qū)動電路的控制端與所述控制單元的I/O輸出口電連接，所述電流驅(qū)動電路的電流輸出端與所述磁場傳感器的輸入端電連接，所述磁場傳感器的輸出端與所述信號調(diào)理電路的輸入端電連接，所述信號調(diào)理電路的輸出端與所述控制單元的輸入端電連接，所述PWM濾波電路的輸入端與所述控制單元的輸出端電連接，所述PWM濾波電路的輸出端與所述電壓/電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接。

進一步的，所述感應(yīng)集成線路板上的磁場傳感器正對永磁體軸向中心設(shè)置。

進一步的，所述磁場傳感器與所述永磁體的間隔距離為5mm。

進一步的，所述永磁體采用尺寸為Φ12×4的圓柱形永磁體。

進一步的，所述磁場傳感器采用型號為KMT36H的角度傳感器。

進一步的，所述控制單元為單片機，所述單片機對數(shù)字信號處理后輸出USART信號或者RS485信號。

本實用新型采用以上技術(shù)方案，將所述感應(yīng)集成線路板上的磁場傳感器正對永磁體軸向中心設(shè)置。所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)本體和固定設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)本體末端的永磁體；所述角度測量機構(gòu)包括感應(yīng)集成線路板以及設(shè)置在所述感應(yīng)集成線路板上的控制單元、磁場傳感器、信號調(diào)理電路、PWM濾波電路、電壓/電流轉(zhuǎn)換電路和電流驅(qū)動電路；本實用新型永磁體隨旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，同時磁場方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，測量模塊在不接觸永磁體的情況下，感知磁場偏轉(zhuǎn)的角度。

本實用新型的有益效果為：與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用磁場傳感器結(jié)合單片機的數(shù)字電路，對旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上固定的永磁體進行數(shù)字化測量，測量系統(tǒng)不需要接觸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，使用方便，電路結(jié)構(gòu)簡單合理，占用空間小，改裝效率高，成本低廉，可應(yīng)用大部分指針式儀表，將傳統(tǒng)指針式儀表升級為標準電信號輸出儀表。

附圖說明

圖1為本實用新型角度測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型角度測量裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型角度測量方法流程圖。

圖中：1、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；2、角度測量機構(gòu)；3、永磁體；4、感應(yīng)集成線路板；5、控制單元；6、磁場傳感器；7、信號調(diào)理電路；8、 PWM濾波電路；9、電壓/電流轉(zhuǎn)換電路；10、電流驅(qū)動電路；11、按鍵控制電路。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本實用新型所保護的范圍。

如圖1和圖2所示，本實用新型提供一種基于磁場偏轉(zhuǎn)的角度測量裝置，包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)1以及與所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)1相對設(shè)置的角度測量機構(gòu)2；所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)1包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)1本體和固定設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)1本體末端的永磁體3；所述角度測量機構(gòu)2包括感應(yīng)集成線路板4以及設(shè)置在所述感應(yīng)集成線路板4上的控制單元5、磁場傳感器6、信號調(diào)理電路7、PWM濾波電路8、電壓/電流轉(zhuǎn)換電路9 和電流驅(qū)動電路10；