[实用新型]一种电动执行机构的位置检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动执行机构的位置检测装置，属于一种轴角和位移传感器。

背景技术

电动执行机构是工业自动化仪表中的执行单元.它能够接受来自调节器、工控机、DCS、计算机等仪表系统的控制信号，使用电动机和减速装置来移动阀门和闸门等流体机械，实现执行机构的定位功能。电动执行机构是组成自动控制系统的不可缺少的主要装置。

电动执行机构的位置检测装置的功能是提供准确的位置信号。在传统的电动执行机构中多采用导电塑料电位器，但它是有触点的，寿命也不可能很长，精度也不高。近来也有使用非接触式的多圈光电绝对值编码器，但是由于光电绝对式编码器的功耗较大，通常达到几百毫瓦的功耗，因此在主电源掉电后，无法通过电池供电而让微处理器实时读取电动执行机构的位置变化。同时由于电动执行机构的位置检测是其最重要的功能，当位置检测部分出现问题时，电动执行机构需要停止工作，这将影响到整个流程工业系统的运行。因此，单纯采用多圈光电绝对值编码器实现电动执行机构的位置检测已无法满足电动执行机构的使用要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电动执行机构的位置检测装置，包括多圈光电绝对值编码器、单圈光电绝对值编码器；

所述单圈光电绝对编码器包含传动轴7、解码模块6b和码盘6a；码盘6a固定在传动轴7上并随传动轴7转动而转动，码盘6a上有按一定编码规则形成的透光孔，解码模块6b上的光电探头对准码盘6a上的位置区，将码盘6a上的当前位置形成编码，根据码盘选择的不同，该装置可以将单圈转动的360°分为8192～131072个绝对位置；该传动轴7支承在编码器底座4的轴承3内，轴承3固定在轴承座2内，通过该轴承座2将本装置固定于电动执行机构壳体内腔中；传动轴前端与锥齿轮轴1的一端固定同轴连接，锥齿轮轴1的另一端设有锥齿轮，锥齿轮与电动执行机构的输出轴的伞齿轮啮合；

所述多圈光电绝对编码器8位于该单圈光电绝对编码器后方，用四个固定柱9固定在编码器底座4上。传动轴7穿过多圈光电绝对编码器8的轴身上设置小齿轮，该小齿轮与该多圈光电绝对编码器8的输入齿轮啮合，在传动轴7的旋转的带动下，该多圈光电绝对编码器8将该传动轴7的旋转圈数编码连同单圈光电绝对编码器解码模块6b产生的编码一并输入解码电路板5，由解码电路板5上的控制器整合成一个包含圈数和旋转角度信息在内的25～30位编码输出到微处理器中；

其特征在于：还设有磁性编码器，所述磁性编码器包括磁环部件12和磁感应编码电路板11，所述磁环部件固定在传动轴的最前端并与传动轴同轴旋转，磁环部件12内装有每隔60°安装的6个圆柱形钕铁硼磁铁，相隔的磁铁的N极和S极互反；磁感应编码电路板11位于磁环部件12和多圈光电绝对编码器之间，并通过四个垫圈10固定在多圈光电绝对编码器8上，磁感应编码电路板11上相隔90°装有两个US1881霍尔开关，可以感应磁环部件旋转而带来的磁铁的极性变化，输出位置变化的编码脉冲，再相隔90°有一个干簧管开关，用于控制电池供电时的供电通断。

本实用新型具有下述的有益效果：

1.本实用新型的编码器部分采用的均为非接触式的，因此无任何机械磨损。可以大大延长位置检测装置的使用寿命和可靠性。

2.本实用新型的编码器部分采用了多圈光电绝对值编码器，可以检测最多达31位的绝对位置，这可以大大提高电动执行机构的位置检测精度，特别是电动执行机构应用在闸门和大口径阀门上时，可以确保位置控制精度。

3.本实用新型的编码器部分还包括了低功耗的磁性编码器，确保了在主电源掉电的情况下，使用电池供电时，执行机构仍然可以正常检测跟踪和显示位置变化。

4.本实用新型的编码器部分采用了双类型编码器的设计，也解决了电动执行机构在其中任何一个编码器发生故障时，还能继续位置检测，确保电动执行机构的正常工作，提高电动执行机构在任何工况下的可靠性。

以下将结合附图对本实用新型的具体结构及技术效果作进一步说明，以充分地阐述本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的具体实施例的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型的编码部分包括单圈光电绝对编码器、多圈光电绝对编码器和磁性编码器。