CN107036519A - 一种集成限位开关的磁栅尺 - Google Patents

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胡新荣
梁志宏
胡新平
陈玮麟
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness

Abstract

本发明公开了一种集成限位开关的磁栅尺，包括磁头、磁栅尺、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器和第四霍尔传感器，与现有技术相比，本发明随着磁头的运动，无论磁头内的两组霍尔传感器被带到磁道上方有效的感应范围内或外，霍尔传感器输出的逻辑电平都有相应的明确的关系，因此，电机驱动器可以依据不同的关系，执行相应的不同功能。可以减少实现工作台上的线性运动轴在正反方向运动的限位功能所需的器件个数和电缆线根数，使工作台的器件安装步骤减少，简化工作台的布线。磁栅尺能够根据实际的不同所需，裁剪成不同尺寸长度，只要此长度大于两端霍尔传感器之间的距离即可。因此，本发明的使用的灵活性很高。

Description

一种集成限位开关的磁栅尺
技术领域
本发明涉及一种机械电子配件，尤其涉及一种集成限位开关的磁栅尺。
背景技术
限位开关又称行程开关，可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等，简称静物)上或者运动的物体(如行车、门等，简称动物)上。当动物接近静物时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和电机。现有技术中，所用的磁栅尺应用不灵活，或者需要在工作台上安装额外的器件，如光电传感器、磁铁，其中光电传感器还需要安装连接电机驱动器的电缆，增加工作台布线，因此，存在改进空间。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种集成限位开关的磁栅尺。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括磁头、磁栅尺、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器和第四霍尔传感器，所述第一霍尔传感器至第四霍尔传感器均在所述磁头内部，所述第一霍尔传感器至第四霍尔传感器在磁头的运动方向上线性排列，且所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器相邻排列为一组，第三霍尔传感器和第四霍尔传感器相邻排列为另一组，组内的两个霍尔传感器之间的中心距离和两个极性相异的磁极之间的中心距离相等。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种集成限位开关的磁栅尺，与现有技术相比，本发明随着磁头的运动，无论磁头内的两组霍尔传感器被带到磁道上方有效的感应范围内或外，霍尔传感器输出的逻辑电平都有相应的明确的关系，因此，电机驱动器可以依据不同的关系，执行相应的不同功能。可以减少实现工作台上的线性运动轴在正反方向运动的限位功能所需的器件个数和电缆线根数，使工作台的器件安装步骤减少，简化工作台的布线。同时，本发明所使用的磁栅尺，不必按出厂时的尺寸整条安装在工作台上，而是可以根据实际的不同所需，裁剪成不同尺寸长度，只要此长度大于两端霍尔传感器之间的距离即可。因此，本发明的使用的灵活性很高。
附图说明
图1是本发明的前视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的左视图；
图4是本发明的反方向运动示意图；
图5是本发明的正方向运动示意图。
图中：A-磁头、B-磁栅尺、E-第一霍尔传感器、F-第二霍尔传感器、G-第三霍尔传感器、H-第四霍尔传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1至图5所示：本发明包括磁头A、磁栅尺B、第一霍尔传感器E、第二霍尔传感器F、第三霍尔传感器G和第四霍尔传感器H，所述第一霍尔传感器E至第四霍尔传感器H均在所述磁头A内部，所述第一霍尔传感器E至第四霍尔传感器H在磁头A的运动方向上线性排列，且所述第一霍尔传感器E和所述第二霍尔传感器F相邻排列为一组，第三霍尔传感器G和第四霍尔传感器H相邻排列为另一组，组内的两个霍尔传感器之间的中心距离和两个极性相异的磁极之间的中心距离相等。
设霍尔传感器输出的高电平为逻辑电平1，输出的低电平为逻辑电平0。磁头位于磁栅尺的正上方，磁头随工作台上的线性运动轴的运动沿正方向或反方向作同步且等距的线性运动，而磁栅尺则相对工作台始终静止。当四个霍尔传感器均位于磁道上方有效的感应范围内，有如下关系：E、G输出的逻辑电平分别与F、G输出的逻辑电平始终相异，即当E输出逻辑电平1时，F输出逻辑电平0；当E输出逻辑电平0时，F输出逻辑电平1，同理可得G和H输出的逻辑电平关系。当电机驱动器通过磁头自身的电缆线接收到四个霍尔传感器发出的逻辑电平信号满足上述关系时，电机驱动器不执行限位功能。
当磁头沿着正方向运动一段距离后，G和H超出磁道上方有效的感应范围内，而E和H仍在磁道上方有效的感应范围内，如图4所示。此时，有如下关系：G和H输出相同的逻辑电平，而E和F仍输出相异的逻辑电平。当电机驱动器通过磁头自身的电缆线接收到四个霍尔传感器发出的逻辑电平信号满足上述关系时，电机驱动器令运动轴停止运动，从而实现正方向运动限位功能。
当磁头沿着反方向运动一段距离后，E和F超出磁道上方有效的感应范围内，而G和H仍在磁道上方有效的感应范围内，如图5所示。此时，有如下关系：E和F输出相同的逻辑电平，而G和H仍输出相异的逻辑电平。当电机驱动器通过磁头自身的电缆线接收到四个霍尔传感器发出的逻辑电平信号满足上述关系时，电机驱动器令运动轴停止运动，从而实现反方向运动限位功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种集成限位开关的磁栅尺，包括磁头和磁栅尺，其特征在于：还包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器和第四霍尔传感器，所述第一霍尔传感器至第四霍尔传感器均在所述磁头内部，所述第一霍尔传感器至第四霍尔传感器在磁头的运动方向上线性排列，且所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器相邻排列为一组，第三霍尔传感器和第四霍尔传感器相邻排列为另一组，组内的两个霍尔传感器之间的中心距离和两个极性相异的磁极之间的中心距离相等。
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