CN107976142A - 电机转轴的旋转定位机构及其在水质传感器中的应用 - Google Patents
电机转轴的旋转定位机构及其在水质传感器中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107976142A CN107976142A CN201711426710.0A CN201711426710A CN107976142A CN 107976142 A CN107976142 A CN 107976142A CN 201711426710 A CN201711426710 A CN 201711426710A CN 107976142 A CN107976142 A CN 107976142A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- machine shaft
- hall chip
- hall
- motor
- chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 14
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910000828 alnico Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
Abstract
本发明提供了一种电机转轴的旋转定位机构，其特征在于：包括磁铁、第一霍尔芯片、第二霍尔芯片以及控制电路；所述磁铁固定于电机转轴上，所述第一霍尔芯片于固定在电机转轴旁侧的转动感应点处，所述第二霍尔芯片固定在电机转轴旁侧的停止感应点处，且所述第一霍尔芯片和所述第二霍尔芯片均连接所述控制电路。本发明利用霍尔芯片的磁力感应方式为电机转轴进行旋转定位，集成度更高，占用空间更小，而且定位稳定可靠不会出现误动现象。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电机设备，特别涉及一种电机转轴的旋转定位机构，可用于水质分析仪中。
【背景技术】
水质分析仪如水质传感器中的光学探头需要定期使用电机旋转带动刮刷清污，但挂刷必须定点停止，否则会出现遮挡光学窗口影响测量。现阶段水质传感器的电机转轴的旋转定位通常采用红外光电感应或微触开关点动两种方式，但这两种方式都存在不同的弊端：
(1)红外感应要求一定的光线穿透空间，无法实现完全光线隔离，而且会由于光线的散射现象在狭小空间中容易出现误操作现象；
(2)微触开关不仅需要机械式触碰，而且空间需求比较大，难以实现传感器的小型化。
因此本发明为克服上述弊端，寻求一种全新的旋转定位机构。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种电机转轴的旋转定位机构，利用霍尔芯片的磁力感应方式为电机转轴进行旋转定位，集成度更高，占用空间更小，而且定位稳定可靠不会出现误动现象。
本发明是这样实现的：1、一种电机转轴的旋转定位机构，其特征在于：包括磁铁、第一霍尔芯片、第二霍尔芯片以及控制电路；所述磁铁固定于电机转轴上，所述第一霍尔芯片于固定在电机转轴旁侧的转动感应点处，所述第二霍尔芯片固定在电机转轴旁侧的停止感应点处，且所述第一霍尔芯片和所述第二霍尔芯片均连接所述控制电路；
当所述磁铁随所述电机转轴转动至所述第二霍尔芯片时，所述磁铁通过磁吸作用拉低第二霍尔芯片的电平，所述控制电路接收到该电平信号后确认电机工作正常运转；
当所述磁铁随所述电机转轴转动至所述第一霍尔芯片时，所述磁铁通过磁场作用作用拉低第一霍尔芯片的电平，所述控制电路接收到该电平信号后控制电机的转动角度来完成所述电机转轴的定位。
进一步的，所述控制电路进一步包括输入电源、MCU以及信号电源；所述输入电源分别连接所述信号电源和电机驱动；所述MCU分别连接第一霍尔芯片、信号电源和电机驱动；所述信号电源还连接所述第一霍尔芯片、第二霍尔芯片和电机驱动；
所述MCU首先发出一个高电平的启动脉冲给电机驱动，使电机转轴转动，同时打开所述信号电源；
启动脉冲信号消失后，所述信号电源输出高电平自维持，并使得信号电源一直输出高电平至电机驱动使得电机维持转动；
当所述电机转轴上的磁铁靠近第一霍尔感应芯片时，磁通量增大触发低电平输出，所述MCU接收到触发中断，识别到电机正常转动；
当所述电机转轴上的磁铁靠近第二霍尔感应芯片时，触发低电平输出，拉低电源使能使得所述信号电源关闭所有维持信号为低电平，电机停止转动，停在定位点。
本发明还提供一种上述电机转轴的旋转定位机构的应用方案，该应用方案是这样实现的：一种电机转轴的旋转定位机构在水质传感器中的应用，所述水质传感器包括直流电机主体、电机转轴、外壳以及PCB电路板，还包括上述本发明的旋转定位机构；
所述外壳开设有内腔和两外腔，且内腔和外腔之间还通过两通孔连通；所述直流电机主体和所述PCB电路板均设置于所述内腔内，所述电机转轴一端连接所述电机主体，另一端伸出所述外壳，且所述电机转轴上设置有一凹槽；
所述旋转定位机构的控制电路设在所述PCB电路板上，所述磁嵌在所述凹槽内，所述第一霍尔芯片和所述第二霍尔芯片分别固定于一所述外腔内，并通过导线穿过所述通孔连接所述PCB电路板。
本发明的优点在于：
1)电机转轴的旋转定位机构集成度更高更小；
2)定位稳定可靠，不会出现误动现象；
3)控制电路通过接收到的电平信号后来确认电机工作是否正常运转，具有电机故障报警能力；
4)利用霍尔感应芯片对磁场的感应原理，不需要机械式触碰，满足小电机转轴机构水下运行的密封问题。解决了使得带刮刷的水质传感器的小型化同时带转轴自清洗的问题；
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明旋转定位机构的结构示意图。
图2是本发明控制电路的结构框图。
图3是本发明控制电路的控制原理示意图。
图4是本发明旋转定位机构的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1至图3所示，本发明的电机转轴的旋转定位机构100，包括磁铁1、第一霍尔芯片2、第二霍尔芯片3以及控制电路4；所述磁铁1为永久性磁铁，固定于电机转轴201上，所述第一霍尔芯片2于固定在电机转轴201旁侧的转动感应点处，所述第二霍尔芯片3固定在电机转轴201旁侧的停止感应点处，且所述第一霍尔芯片2和所述第二霍尔芯片3均连接所述控制电路4。
当所述磁铁1随所述电机转轴201转动至所述第二霍尔芯片3时，即转动至第二霍尔芯片3的正向感应范围内时，所述磁铁1通过磁吸作用拉低第二霍尔芯片3的电平，所述控制电路4接收到该电平信号后确认电机200 工作正常运转，若没有接收到该中断信号则电机故障，从而使旋转定位机构100具有电机故障报警能力。
当所述磁铁1随所述电机转轴201转动至所述第一霍尔芯片2时，即转动至第一霍尔芯片2的正向感应范围内时，所述磁铁1通过磁吸作用拉低第一霍尔芯片2的电平，所述控制电路4接收到该电平信号后控制电机200 的转动角度来完成所述电机转轴201的定位。
其中，所述控制电路4进一步包括输入电源41、MCU以及信号电源42；所述输入电源41分别连接所述信号电源42和电机驱动202；所述MCU分别连接第一霍尔芯片2、信号电源42和电机驱动202；所述信号电源42还连接所述第一霍尔芯片2、第二霍尔芯片3和电机驱动202；
所述MCU首先发出一个高电平的启动脉冲给电机驱动202，使电机转轴201转动，同时打开所述信号电源42；
启动脉冲信号消失后，所述信号电源42输出高电平自维持，并使得信号电源一直输出高电平至电机驱动202使得电机200维持转动；
当所述电机转轴201上的磁铁1靠近第一霍尔感应芯片2时，磁通量增大触发低电平输出，所述MCU接收到触发中断，识别到电机200正常转动，若MCU没有接收到该触发中断信号则可判断电机故障；
当所述电机转轴201上的磁铁1靠近第二霍尔感应芯片3时，触发低电平输出，拉低电源使能使得所述信号电源42关闭所有维持信号为低电平，电机200停止转动，停在定位点，定位稳定可靠不会出现误动现象。
本发明还提供一种上述电机转轴的旋转定位机构的应用方案，主要如图 4所示，所述水质传感器包括直流电机主体203、电机转轴201、外壳300 以及PCB电路板400，还包括上述本发明的旋转定位机构100；
所述外壳300开设有内腔301和两外腔302，且内腔301和外腔302之间还通过两通孔303连通；所述直流电机主体203和所述PCB电路板400 均设置于所述内腔301内，所述电机转轴201一端连接所述电机主体200，另一端伸出所述外壳300，且所述电机转轴201上设置有一凹槽；
所述旋转定位机构100的控制电路4设在所述PCB电路板400上，所述磁铁1嵌在所述凹槽内，所述第一霍尔芯片2和所述第二霍尔芯片3分别固定于一所述外腔302内，并通过导线304穿过所述通孔303连接所述PCB 电路板400。该旋转定位机构使整个电机的集成度更高更小，而且利用霍尔感应芯片对磁场的感应原理，不需要机械式触碰，满足小电机转轴机构水下运行的密封问题。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (3)
1.一种电机转轴的旋转定位机构，其特征在于：包括磁铁、第一霍尔芯片、第二霍尔芯片以及控制电路；所述磁铁固定于电机转轴上，所述第一霍尔芯片于固定在电机转轴旁侧的转动感应点处，所述第二霍尔芯片固定在电机转轴旁侧的停止感应点处，且所述第一霍尔芯片和所述第二霍尔芯片均连接所述控制电路；
当所述磁铁随所述电机转轴转动至所述第二霍尔芯片时，所述磁铁通过磁吸作用拉低第二霍尔芯片的电平，所述控制电路接收到该电平信号后确认电机工作正常运转；
当所述磁铁随所述电机转轴转动至所述第一霍尔芯片时，所述磁铁通过磁场作用拉低第一霍尔芯片的电平，所述控制电路接收到该电平信号后控制电机的转动角度来完成所述电机转轴的定位。
2.如权利要求1所述的电机转轴的旋转定位机构，其特征在于：所述控制电路进一步包括输入电源、MCU以及信号电源；所述输入电源分别连接所述信号电源和电机驱动；所述MCU分别连接第一霍尔芯片、信号电源和电机驱动；所述信号电源还连接所述第一霍尔芯片、第二霍尔芯片和电机驱动；
所述MCU首先发出一个高电平的启动脉冲给电机驱动，使电机转轴转动，同时打开所述信号电源；
启动脉冲信号消失后，所述信号电源输出高电平自维持，并使得信号电源一直输出高电平至电机驱动使得电机维持转动；
当所述电机转轴上的磁铁靠近第一霍尔感应芯片时，磁通量增大触发低电平输出，所述MCU接收到触发中断，识别到电机正常转动；
当所述电机转轴上的磁铁靠近第二霍尔感应芯片时，触发低电平输出，拉低电源使能使得所述信号电源关闭所有维持信号为低电平，电机停止转动，停在定位点。
3.一种电机转轴的旋转定位机构在水质传感器中的应用，其特征在于：
所述水质传感器包括直流电机主体、电机转轴、外壳以及PCB电路板，还包括如权利要求1或2所述的旋转定位机构；
所述外壳开设有内腔和两外腔，且内腔和外腔之间还通过两通孔连通；所述直流电机主体和所述PCB电路板均设置于所述内腔内，所述电机转轴一端连接所述电机主体，另一端伸出所述外壳，且所述电机转轴上设置有一凹槽；
所述旋转定位机构的控制电路设在所述PCB电路板上，所述磁嵌在所述凹槽内，所述第一霍尔芯片和所述第二霍尔芯片分别固定于一所述外腔内，并通过导线穿过所述通孔连接所述PCB电路板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711426710.0A CN107976142A (zh) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 电机转轴的旋转定位机构及其在水质传感器中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711426710.0A CN107976142A (zh) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 电机转轴的旋转定位机构及其在水质传感器中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107976142A true CN107976142A (zh) | 2018-05-01 |
Family
ID=62007517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711426710.0A Pending CN107976142A (zh) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 电机转轴的旋转定位机构及其在水质传感器中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107976142A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115071820A (zh) * | 2021-03-11 | 2022-09-20 | 株式会社万都 | 转向控制装置和方法 |
| CN118010636A (zh) * | 2024-04-08 | 2024-05-10 | 成都乐攀环保科技有限公司 | 一种生物毒性水质在线监测仪及监测方法 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2429365Y (zh) * | 2000-03-09 | 2001-05-09 | 吉林工业大学 | 可变配气相位监测控制仪 |
| CN2891435Y (zh) * | 2006-04-04 | 2007-04-18 | 上海华明电力设备制造有限公司 | 接近式电机旋转方向检测装置 |
| CN101398289A (zh) * | 2007-09-25 | 2009-04-01 | 杰克陈 | 小角度量测装置 |
| CN101428717A (zh) * | 2007-11-08 | 2009-05-13 | 湖州菁诚纺织品有限公司 | 络筒车原料丝测长定长控制方法及所用的控制装置 |
| CN201266095Y (zh) * | 2008-10-07 | 2009-07-01 | 三实电器(漳州)有限公司 | 霍尔接近传感器 |
| CN102310885A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-01-11 | 莫业伟 | 汽车方向盘旋转位置显示装置 |
| CN102393208A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-03-28 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 里程检测装置 |
| CN102717395A (zh) * | 2011-03-30 | 2012-10-10 | 北京理工大学 | 基于霍尔开关的机器人关节初始位置精确定位系统 |
| CN202838795U (zh) * | 2012-04-18 | 2013-03-27 | 广州合赢教学设备有限公司 | 一种霍尔式凸轮轴位置传感器教学实训板 |
| CN103403499A (zh) * | 2010-09-14 | 2013-11-20 | 微电子中心德累斯顿有限公司 | 用于确定运动体的绝对位置的方法和装置 |
| CN203405414U (zh) * | 2013-08-30 | 2014-01-22 | 厦门斯坦道科学仪器股份有限公司 | 一种有自动清洁功能的在线溶解氧检测装置 |
| CN104180752A (zh) * | 2013-05-20 | 2014-12-03 | 泰科电子(上海)有限公司 | 转轴角度位置感测装置及感测系统 |
| CN105261509A (zh) * | 2015-08-28 | 2016-01-20 | 青岛海尔科技有限公司 | 分离式旋钮开关、终端设备及其工作模式调整方法 |
-
2017
- 2017-12-26 CN CN201711426710.0A patent/CN107976142A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2429365Y (zh) * | 2000-03-09 | 2001-05-09 | 吉林工业大学 | 可变配气相位监测控制仪 |
| CN2891435Y (zh) * | 2006-04-04 | 2007-04-18 | 上海华明电力设备制造有限公司 | 接近式电机旋转方向检测装置 |
| CN101398289A (zh) * | 2007-09-25 | 2009-04-01 | 杰克陈 | 小角度量测装置 |
| CN101428717A (zh) * | 2007-11-08 | 2009-05-13 | 湖州菁诚纺织品有限公司 | 络筒车原料丝测长定长控制方法及所用的控制装置 |
| CN201266095Y (zh) * | 2008-10-07 | 2009-07-01 | 三实电器(漳州)有限公司 | 霍尔接近传感器 |
| CN103403499A (zh) * | 2010-09-14 | 2013-11-20 | 微电子中心德累斯顿有限公司 | 用于确定运动体的绝对位置的方法和装置 |
| CN102717395A (zh) * | 2011-03-30 | 2012-10-10 | 北京理工大学 | 基于霍尔开关的机器人关节初始位置精确定位系统 |
| CN102310885A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-01-11 | 莫业伟 | 汽车方向盘旋转位置显示装置 |
| CN102393208A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-03-28 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 里程检测装置 |
| CN202838795U (zh) * | 2012-04-18 | 2013-03-27 | 广州合赢教学设备有限公司 | 一种霍尔式凸轮轴位置传感器教学实训板 |
| CN104180752A (zh) * | 2013-05-20 | 2014-12-03 | 泰科电子(上海)有限公司 | 转轴角度位置感测装置及感测系统 |
| CN203405414U (zh) * | 2013-08-30 | 2014-01-22 | 厦门斯坦道科学仪器股份有限公司 | 一种有自动清洁功能的在线溶解氧检测装置 |
| CN105261509A (zh) * | 2015-08-28 | 2016-01-20 | 青岛海尔科技有限公司 | 分离式旋钮开关、终端设备及其工作模式调整方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115071820A (zh) * | 2021-03-11 | 2022-09-20 | 株式会社万都 | 转向控制装置和方法 |
| CN118010636A (zh) * | 2024-04-08 | 2024-05-10 | 成都乐攀环保科技有限公司 | 一种生物毒性水质在线监测仪及监测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2973359C (en) | Door position detection device for electric door opener | |
| KR20000063005A (ko) | 탈수 겸용 세탁기 | |
| CN107606300B (zh) | 一种食品加工机的排浆转阀控制方法 | |
| CN105773656B (zh) | 一种内走线机器人摆转关节模块 | |
| CN107976142A (zh) | 电机转轴的旋转定位机构及其在水质传感器中的应用 | |
| JP2008160941A (ja) | ワイパモータ | |
| CN106521869B (zh) | 衣物处理设备的机盖开闭检知方法及其衣物处理设备 | |
| EP1897205A1 (en) | Motor drive assembly | |
| CN203820214U (zh) | 电梯的制动控制系统 | |
| CN207866183U (zh) | 电机转轴的旋转定位机构及水质传感器 | |
| JP2008079884A (ja) | 脱水兼用洗濯機 | |
| CN211127474U (zh) | 制动器霍尔电机 | |
| CN113110148A (zh) | 一种低功耗磁编码器及工作方法 | |
| CN204487508U (zh) | 一种无刷电动工具集成开关结构及电动工具 | |
| CN209670577U (zh) | 电子挂锁 | |
| CN203882924U (zh) | 一种断路器的操作模块 | |
| CN208445455U (zh) | 一种转子绕线机中的位置控制机构 | |
| JP5426575B2 (ja) | 電気式ウインドー昇降装置のための駆動ユニット | |
| CN201169705Y (zh) | 电动晾衣架的控制装置 | |
| CN210270085U (zh) | 一种开关盖检测装置 | |
| CN209419417U (zh) | 一种控制器内置的门电机 | |
| CN203627982U (zh) | 阀门执行器 | |
| JP2010110084A (ja) | Ｄｃモータ装置およびこれを備えた窓開閉装置 | |
| CN207879471U (zh) | 手柄控制器 | |
| JP2004254455A (ja) | 減速機構付き電動モータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180501 |