CN110631471B - 一种利用磁传感器检测角度的微型舵机及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及舵机检测技术领域，尤其是一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，包括外壳、前盖以及后盖，外壳、前盖以及后盖之间均通过多个螺丝固定连接，后盖外表面一侧均匀设置有多个第一螺丝，蜗轮蜗杆传动机构一端均固定安装有旋转轴，旋转轴的端面上均通过AB胶固定有永磁铁，前盖外表面一侧固定安装有多个压块，前盖一侧通过多个第三螺丝固定安装有主控PCB，且主控PCB与前盖之间均匀固定连接有多个压板和第二无头螺丝，且压板均分别通过多个第二无头螺丝固定连接在主控PCB上。该利用磁传感器检测角度的微型舵机能够更加精准可靠地检测出输出轴的转角，在不影响舵机集成化的基础上提高角度控制能力，提升飞行体的转向性能。

Description

一种利用磁传感器检测角度的微型舵机及其检测方法
技术领域
本发明涉及舵机检测技术领域，尤其涉及一种利用磁传感器检测角度的微型舵机及其检测方法。
背景技术
传统的舵机采用碳膜电位器检测输出轴转动角度，控制板根据定位器的信号控制和保持输出轴的角度，传统碳膜电位器存在非线性，耐潮性能比较弱，电流噪声大，阻值稳定性比较差，输出的模拟信号抗干扰能力差的缺点，难以满足特殊环境下的精准控制要求。
随着应用领域的推广，对传感器的要求越来越高。本发明采用磁传感器检测输出轴转动角度，控制板根据定位器的信号控制和保持输出轴的角度。磁传感器具有灵敏度高、信噪比高、高频特性好、功耗低，响应速度快，温度稳定性好，抗干扰能力强，小型化、集成化、智能化程度高。将感应磁铁直接安装于转轴末端，磁传感器直接检测转轴的转角，减少多级传动带来的误差，提高检测精度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机及其检测方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，包括外壳、前盖以及后盖，所述外壳、所述前盖以及所述后盖之间均通过多个螺丝固定连接，所述后盖外表面一侧均匀设置有多个第一螺丝，所述后盖外表面一侧均分别通过多个所述第一螺丝固定安装有四个电机，所述后盖内表面固定安装有传感器固定座，传感器固定座上固定设置有传感器压板，所述传感器固定座上通过传感器压板热熔固定有传感器FPCB，所述电机的输出轴一端均固定安装有蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗轮蜗杆传动机构一端均固定安装有旋转轴，所述旋转轴的端面上均通过AB胶固定有永磁铁，所述前盖和所述后盖之间均匀固定设置有四个翼片弹出机构，所述前盖外表面一侧均匀设置有多个第三螺丝，所述前盖外表面一侧固定安装有多个压块，所述前盖一侧通过多个所述第三螺丝固定安装有主控PCB，且主控PCB与前盖之间均匀固定连接有多个压板和第二无头螺丝，且压板均分别通过多个所述第二无头螺丝固定连接在主控PCB上。
优选的，所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮外侧四周均匀设置有多个第一无头螺丝，且所述蜗轮通过多个所述第一无头螺丝固定安装在旋转轴上，所述前盖和所述后盖上均固定安装有轴承，且所述蜗杆两端均分别转动设置在两个所述轴承内，所述蜗杆与所述旋转轴一端固定连接。
优选的，所述翼片弹出机构包括固定连接在旋转轴上的翼片，所述翼片与所述旋转轴之间固定连接有翼片固定螺母和第二螺丝，所述翼片一端固定连接有转轴固定座，且所述翼片与所述转轴固定座之间连接有定位销，所述旋转轴固定安装在转轴固定座上，所述旋转轴与所述转轴固定座之间设置有锁紧销，所述转轴固定座上固定连接有弹簧，且弹簧通过螺丝固定连接在前盖和后盖之间。
优选的，所述电机上均固定连接有电线，且电线一端均焊接在主控PCB上。
优选的，所述第一无头螺丝具体为M1.6无头螺丝。
优选的，所述第二螺丝具体为M1.4螺丝。
优选的，所述第三螺丝具体为M1.6*3螺丝。
优选的，所述第二无头螺丝具体为M2无头螺丝。
本发明还提供了一种利用磁传感器检测角度的微型舵机的检测方法，包括如下步骤：
S1)、飞控系统向该微型舵机发送转角指令；
S2)、该微型舵机上的主控PCB上的CAN接口接收到飞控系统发送的转角指令；
S3)、该主控PCB中的主控芯片开始进行运算，并开始控制电机进行正反转动，电机开始带动蜗杆转动，由于蜗杆和蜗轮相互啮合，从而带动蜗轮、永磁铁以及旋转轴都同步转动；
S4)、传感器FPCB上的磁传感器感应到永磁铁的转动，然后通过永磁铁的转动输出转角信号给主控PCB，形成闭环；
S5)、即可利用磁传感器对该微型舵机的转角角度进行检测。
本发明提出的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机及其检测方法，有益效果在于：该利用磁传感器检测角度的微型舵机能够有效解决舵机在强干扰，能够在高温高湿的环境下稳定地进行工作，通过利用磁传感器检测输出轴的转角，从而能够使得转角的检测工作更加地精准可靠，能够在不影响舵机集成化的基础上提高角度控制能力，提升飞行体的转向性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机的结构爆炸图。
图中：电线1、电机2、后盖3、第一螺丝4、传感器压板5、传感器固定座6、传感器FPCB7、永磁铁8、第一无头螺丝9、蜗轮10、弹簧11、轴承12、蜗杆13、旋转轴14、锁紧销15、转轴固定座16、定位销17、翼片固定螺母18、第二螺丝19、翼片20、前盖21、压块22、第三螺丝23、压板24、第二无头螺丝25、主控PCB26、外壳27。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，包括外壳27、前盖21以及后盖3，外壳27、前盖21以及后盖3之间均通过多个螺丝固定连接，后盖3外表面一侧均匀设置有多个第一螺丝4，后盖3外表面一侧均分别通过多个第一螺丝4固定安装有四个电机2，后盖3内表面固定安装有传感器固定座6，传感器固定座6上固定设置有传感器压板5，传感器固定座6上通过传感器压板5热熔固定有传感器FPCB7，电机2的输出轴一端均固定安装有蜗轮蜗杆传动机构，蜗轮蜗杆传动机构一端均固定安装有旋转轴14，蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮10和蜗杆13，蜗轮10外侧四周均匀设置有多个第一无头螺丝9，且蜗轮10通过多个第一无头螺丝9固定安装在旋转轴14上，前盖21和后盖3上均固定安装有轴承12，且蜗杆13两端均分别转动设置在两个轴承12内，蜗杆13与旋转轴14一端固定连接，第一无头螺丝9具体为M1.6无头螺丝。
旋转轴14的端面上均通过AB胶固定有永磁铁8，前盖21和后盖3之间均匀固定设置有四个翼片弹出机构，翼片弹出机构包括固定连接在旋转轴14上的翼片20，翼片20与旋转轴14之间固定连接有翼片固定螺母18和第二螺丝19，第二螺丝19具体为M1.4螺丝。
翼片20一端固定连接有转轴固定座16，且翼片20与转轴固定座16之间连接有定位销17，旋转轴14固定安装在转轴固定座16上，旋转轴14与转轴固定座16之间设置有锁紧销15，转轴固定座16上固定连接有弹簧11，且弹簧11通过螺丝固定连接在前盖21和后盖3之间，翼片弹出机构工作过程为：飞行体起飞时弹簧11靠弹力弹开锁紧销15，同时使翼片20弹出，转轴固定座16将弹出机构用螺丝锁紧于前盖21和后盖3上，蜗轮13通过轴承12固定于前盖21和后盖3之间，并套在电机2的输出轴上面。主控PCB26通过螺丝23固定于前盖21上面，以上机构整体组装完成后，通过螺丝固定于外壳27内，电机2的供电靠电线1焊接于主控PCB26上。
前盖21外表面一侧均匀设置有多个第三螺丝23，前盖21外表面一侧固定安装有多个压块22，前盖21一侧通过多个第三螺丝23固定安装有主控PCB26，且主控PCB26与前盖21之间均匀固定连接有多个压板24和第二无头螺丝25，且压板24均分别通过多个第二无头螺丝25固定连接在主控PCB26上，电机2上均固定连接有电线1，且电线1一端均焊接在主控PCB26上，第三螺丝23具体为M1.6*3螺丝，第二无头螺丝25具体为M2无头螺丝。
本发明还提供了一种利用磁传感器检测角度的微型舵机的检测方法，包括如下步骤：
S1)、飞控系统向该微型舵机发送转角指令；
S2)、该微型舵机上的主控PCB26上的CAN接口接收到飞控系统发送的转角指令；
S3)、该主控PCB26中的主控芯片开始进行运算，并开始控制电机2进行正反转动，电机2开始带动蜗杆13转动，由于蜗杆13和蜗轮10相互啮合，从而带动蜗轮10、永磁铁8以及旋转轴14都同步转动；
S4)、传感器FPCB7上的磁传感器感应到永磁铁8的转动，然后通过永磁铁8的转动输出转角信号给主控PCB26，形成闭环；
S5)、即可利用磁传感器对该微型舵机的转角角度进行检测。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，包括外壳(27)、前盖(21)以及后盖(3)，所述外壳(27)、所述前盖(21)以及所述后盖(3)之间均通过多个螺丝固定连接，其特征在于，所述后盖(3)外表面一侧均匀设置有多个第一螺丝(4)，所述后盖(3)外表面一侧均分别通过多个所述第一螺丝(4)固定安装有四个电机(2)，所述后盖(3)内表面固定安装有传感器固定座(6)，传感器固定座(6)上固定设置有传感器压板(5)，所述传感器固定座(6)上通过传感器压板(5)热熔固定有传感器FPCB(7)，所述电机(2)的输出轴一端均固定安装有蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗轮蜗杆传动机构一端均固定安装有旋转轴(14)，所述旋转轴(14)的端面上均通过AB胶固定有永磁铁(8)，所述前盖(21)和所述后盖(3)之间均匀固定设置有四个翼片弹出机构，所述前盖(21)外表面一侧均匀设置有多个第三螺丝(23)，所述前盖(21)外表面一侧固定安装有多个压块(22)，所述前盖(21)一侧通过多个所述第三螺丝(23)固定安装有主控PCB(26)，且主控PCB(26)与前盖(21)之间均匀固定连接有多个压板(24)和第二无头螺丝(25)，且压板(24)均分别通过多个所述第二无头螺丝(25)固定连接在主控PCB(26)上；
所述翼片弹出机构包括固定连接在旋转轴(14)上的翼片(20)，所述翼片(20)与所述旋转轴(14)之间固定连接有翼片固定螺母(18)和第二螺丝(19)，所述翼片(20)一端固定连接有转轴固定座(16)，且所述翼片(20)与所述转轴固定座(16)之间连接有定位销(17)，所述旋转轴(14)固定安装在转轴固定座(16)上，所述旋转轴(14)与所述转轴固定座(16)之间设置有锁紧销(15)，所述转轴固定座(16)上固定连接有弹簧(11)，且弹簧(11)通过螺丝固定连接在前盖(21)和后盖(3)之间。
2.根据权利要求1所述的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，其特征在于，所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮(10)和蜗杆(13)，所述蜗轮(10)外侧四周均匀设置有多个第一无头螺丝(9)，且所述蜗轮(10)通过多个所述第一无头螺丝(9)固定安装在旋转轴(14)上，所述前盖(21)和所述后盖(3)上均固定安装有轴承(12)，且所述蜗杆(13)两端均分别转动设置在两个所述轴承(12)内，所述蜗杆(13)与所述旋转轴(14)一端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，其特征在于，所述电机(2)上均固定连接有电线(1)，且电线(1)一端均焊接在主控PCB(26)上。
4.根据权利要求2所述的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，其特征在于，所述第一无头螺丝(9)具体为M1.6无头螺丝。
5.根据权利要求1所述的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，其特征在于，所述第二螺丝(19)具体为M1.4螺丝。
6.根据权利要求1所述的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，其特征在于，所述第三螺丝(23)具体为M1.6*3螺丝。
7.根据权利要求1所述的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机，其特征在于，所述第二无头螺丝(25)具体为M2无头螺丝。
8.根据权利要求2所述的一种利用磁传感器检测角度的微型舵机的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)、飞控系统向该微型舵机发送转角指令；
S2)、该微型舵机上的主控PCB(26)上的CAN接口接收到飞控系统发送的转角指令；
S3)、该主控PCB(26)中的主控芯片开始进行运算，并开始控制电机(2)进行正反转动，电机(2)开始带动蜗杆(13)转动，由于蜗杆(13)和蜗轮(10)相互啮合，从而带动蜗轮(10)、永磁铁(8)以及旋转轴(14)都同步转动；
S4)、传感器FPCB(7)上的磁传感器感应到永磁铁(8)的转动，然后通过永磁铁(8)的转动输出转角信号给主控PCB(26)，形成闭环；
S5)、即可利用磁传感器对该微型舵机的转角角度进行检测。
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