CN111720618B - 一种编码式自适应行程的防雷阀门定位器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种编码式自适应行程的防雷阀门定位器及控制方法，所述阀门定位器包括处理器、第一A/D转换器、阀位反馈电位器、编码控制电路和浪涌保护器，编码控制电路基于处理器传输的阀门开度电流信号生成预设阀门的当前参考开度，并基于阀位反馈电位器提供的当前模拟阻值信号生成当前阀门的实际开度，在实际开度小于当前参考开度时，判定当前阀门的最大行程小于预设阀门的最大行程，并根据当前参考开度与实际开度的差值生成目标恒定电流，向阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号；使得阀位反馈电位器反馈的信号流经第一A/D转换器时，确保第一A/D转换器的采样精度，使得阀门定位器能够对不同行程规格的阀门进行准确控制。

Description

一种编码式自适应行程的防雷阀门定位器及控制方法

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，尤其涉及一种编码式自适应行程的防雷阀门定位器及控制方法。

背景技术

阀门定位器在自动控制领域得到广泛应用，为了适应不同行程的阀门执行器，现有阀门定位器普遍采用变换齿轮机械传动比来实现，在阀门定位器内部设有一个用于变换阀位反馈齿轮与阀位检测齿轮的机械传动与比的拨码开关,通过切换齿轮的传动比的变化来满足阀门的不同行程需要。该类机械换挡的方式通常为高、低两个挡位固定传动比(如1:3或1:5……)用于适应不同的行程。

现有技术中常规的阀门定位器通过连杆反馈阀门开度位置(直行程)或传动轴旋转角度反馈阀门开度位置(角行程)，通过机械传动装置带动阀位反馈电位器滑动触点电阻值的变化确定阀门执行器动作开、关位置开度。

对于不同尺寸的阀门行程变化范围不同，为了提高阀门位置检测精度，现有的阀门定位器采用变化齿轮传动比使其电位器在阀门的行程范围内获取最大的电阻值变化量。对于小行程阀门定位器通过提高齿轮传动比最大限度的提高电位器电阻的变化范围。然而，通过机械齿轮的传动比的变化具有一定的局限性，通常分为高、低两个挡位很难适应所有的阀门执行机构。

为此，有必要发明一种能适应不同行程大小阀门执行机构的阀门定位器以最大限度的提高阀门定位精度。

现有技术通过改变齿轮的传动比使得在阀位反馈电位器上获得最大的电阻变化，齿轮传动比变化仅限于有限的两个档位变化。有必要发明一种适用于更多、更宽执行器行程变化范围的阀门定位器。

除此之外，现有阀门定为器在复杂的电磁环境中经常会因电磁抗干扰问题出现定位器失灵或因雷击而损坏，有必要提高阀门定位器的抗干扰及防雷击能力。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种编码式自适应行程的防雷阀门定位器及控制方法，旨在解决如何能够使得阀门定位器能够对不同行程规格的阀门进行准确控制的技术问题。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

本发明提供一种基于编码式自适应行程的防雷阀门定位器，所述阀门定位器与阀门执行器连接，所述阀门定位器包括处理器、第一A/D转换器、阀位反馈电位器、编码控制电路和浪涌保护器，所述处理器与所述第一A/D转换器的第一端、以及所述编码控制器的第一编码引脚连接；所述第一A/D转换器的第二端与所述阀位反馈电位器的第一端连接；所述处理器还与所述阀门执行器的输入端、以及所述浪涌保护器连通；所述编码控制器的第二编码引脚与所述阀位反馈电位器的第二端连接，用于向所述阀位反馈电位器提供恒流源；所述阀门执行器的输出端与所述阀位反馈电位器的调节端连通；

所述处理器，用于将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器；

所述阀门执行器，用于按照所述阀门开度电流信号对应的阀门开度对当前阀门执行阀门位移变化动作，带动所述阀位反馈电位器基于所述当前阀门的阀门位移变化动作进行滑动触点操作，生成电位器当前模拟阻值信号；

所述编码控制电路，用于基于所述阀门开度电流信号生成预设阀门的当前参考开度，并基于所述当前模拟阻值信号生成当前阀门的实际开度，在所述实际开度小于所述当前参考开度时，判定所述当前阀门的最大行程小于预设阀门的最大行程，并根据所述当前参考开度与所述实际开度的差值生成目标恒定电流，向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号；

所述阀位反馈电位器，用于根据所述目标恒流源信号和所述当前模拟阻值信号生成阀门阀位反馈信号，使得所述阀门阀位反馈信号流经所述第一A/D转换器时提高所述第一A/D转换器的采样精度。

优选地，所述编码控制电路包括电源引脚、接地引脚、第一编码引脚、第二编码引脚、以及多个编码开关，每个编码开关的输入引脚与所述第一编码引脚串联，每个编码开关的输出引脚与所述第二编码引脚串联；

所述编码控制电路通过所述第一编码引脚获取所述处理器传输的阀门开度电流信号；

所述编码控制电路通过所述第二编码引脚获取所述电位器当前模拟阻值信号，并通过所述第二编码引脚向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号。

相应地，所述阀门定位器包括阀位反馈齿轮、阀位检测齿轮、和第一放大器；

所述阀门执行器与所述阀位检测齿轮传动连接，所述阀位检测齿轮还与所述阀位反馈齿轮啮合，所述阀位反馈齿轮还与所述阀位反馈电位器的调节端传动连接，所述阀位反馈电位器的第一端与所述第一放大器的第二端连接，所述第一放大器的第一端与所述第一A/D转换器的第二端连接，所述第一A/D转换器的第一端与所述处理器连接；

其中，所述阀位检测齿轮用于响应所述阀门执行器操作阀门的动作，并驱动所述阀位反馈齿轮带动所述阀位反馈电位器进行滑动触点操作，使得所述阀位反馈电位器生成当前模拟阻值信号；所述当前模拟阻值信号与所述编码控制电路提供的目标恒流源信号结合之后形成阀门阀位反馈信号。

相应地，所述处理器还用于根据所述阀门阀位反馈信号确定所述当前阀门的当前阀位位置。

优选地，所述浪涌保护器用于获取流经的阀门开度电流信号对应的感应电压，在所述感应电压大于设定保护电压时，吸收感应电压能量；

所述处理器，还用于在所述感应电压不大于设定保护电压时，将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于编码式自适应行程的防雷阀门定位器的控制方法，所述阀门定位器与阀门执行器连接，所述阀门定位器包括处理器、第一A/D转换器、阀位反馈电位器、编码控制电路和浪涌保护器，所述处理器与所述第一A/D转换器的第一端、以及所述编码控制器的第一编码引脚连接；所述第一A/D转换器的第二端与所述阀位反馈电位器的第一端连接；

所述处理器还与所述阀门执行器的输入端、以及所述浪涌保护器连通；

所述编码控制器的第二编码引脚与所述阀位反馈电位器的第二端连接，用于向所述阀位反馈电位器提供恒流源；

所述阀门执行器的输出端与所述阀位反馈电位器的调节端连通；

相应地，所示控制方法包括：

所述处理器将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器；

所述阀门执行器按照所述阀门开度电流信号对应的阀门开度对当前阀门执行阀门位移变化动作，带动所述阀位反馈电位器基于所述当前阀门的阀门位移变化动作进行滑动触点操作，生成电位器当前模拟阻值信号；

所述编码控制电路基于所述阀门开度电流信号生成预设阀门的当前参考开度，并基于所述当前模拟阻值信号生成当前阀门的实际开度，在所述实际开度小于所述当前参考开度时，判定所述当前阀门的最大行程小于预设阀门的最大行程，并根据所述当前参考开度与所述实际开度的差值生成目标恒定电流，向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号；

所述阀位反馈电位器根据所述目标恒流源信号和所述当前模拟阻值信号生成阀门阀位反馈信号，使得所述阀门阀位反馈信号流经所述第一A/D转换器时提高所述第一A/D转换器的采样精度。

优选地，所述编码控制电路包括电源引脚、接地引脚、第一编码引脚、第二编码引脚、以及多个编码开关，每个编码开关的输入引脚与所述第一编码引脚串联，每个编码开关的输出引脚与所述第二编码引脚串联；

所述编码控制电路通过所述第一编码引脚获取所述处理器传输的阀门开度电流信号；

所述编码控制电路通过所述第二编码引脚获取所述电位器当前模拟阻值信号，并通过所述第二编码引脚向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号。

相应地，所述阀门定位器包括阀位反馈齿轮、阀位检测齿轮、和第一放大器；

所述阀门执行器与所述阀位检测齿轮传动连接，所述阀位检测齿轮还与所述阀位反馈齿轮啮合，所述阀位反馈齿轮还与所述阀位反馈电位器的调节端传动连接，所述阀位反馈电位器的第一端与所述第一放大器的第二端连接，所述第一放大器的第一端与所述第一A/D转换器的第二端连接，所述第一A/D转换器的第一端与所述处理器连接；

其中，所述阀位检测齿轮用于响应所述阀门执行器操作阀门的动作，并驱动所述阀位反馈齿轮带动所述阀位反馈电位器进行滑动触点操作，使得所述阀位反馈电位器生成当前模拟阻值信号；所述当前模拟阻值信号与所述编码控制电路提供的目标恒流源信号结合之后形成阀门阀位反馈信号。

相应地，所述将所述阀门阀位反馈信号与所述阀门开度电流信号进行比较，根据比较结果生成阀门开度调整信号的步骤，所述控制方法还包括：

所述处理器根据所述阀门阀位反馈信号确定所述当前阀门的当前阀位位置。

优选地，所述控制方法还包括：

所述浪涌保护器获取流经的阀门开度电流信号对应的感应电压，在所述感应电压大于设定保护电压时，吸收感应电压能量；

相应地，所述处理器将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器的步骤，具体包括：

所述处理器在所述感应电压不大于设定保护电压时，将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：如果阀门定位器当前处理的阀门的行程小于阀门定位器出厂时预设阀门的最大行程，编码控制器向所述阀位反馈电位器提供恒流源，使得阀位反馈电位器反馈的信号流经第一A/D转换器时，确保第一A/D转换器的采样精度，进而使得阀门定位器能够对不同行程规格的阀门进行准确控制。

附图说明

图1为本发明基于编码式自适应行程的防雷阀门定位器的控制方法的流程示意图；

图2为本发明的阀门定位器内部电路简图；

图3为本发明的阀门定位器的内部信号流向图；

图4为本发明编码控制电路内部结构示意简图；

图5为本发明实施例中阀位反馈齿轮与阀位反馈电位器的连接关系示意图；

图6为本发明实施例中的浪涌保护器内部电路示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为解决现有技术中对于小行程阀门定位器通过提高齿轮传动比最大限度的提高电位器电阻的变化范围，然而，通过机械齿轮的传动比的变化具有一定的局限性，通常分为高、低两个挡位很难适应所有的阀门执行机构。为此，有必要发明一种能适应不同行程大小阀门执行机构的阀门定位器以最大限度的提高阀门定位精度。

本发明旨在提供一种编码式自适应行程的防雷阀门定位器及控制方法，其核心思想是：阀门定位器内部内置一编码控制电路，编码控制电路用于向阀门定位器的阀位反馈电位器提供恒流源。在阀门定位器当前处理的阀门的行程小于所述阀门定位器出厂时预设阀门的最大行程时，编码控制器向所述阀位反馈电位器提供恒流源，使得阀位反馈电位器反馈的信号流经第一A/D转换器时，确保第一A/D转换器的采样精度，使得阀门定位器能够对不同行程规格的阀门进行准确控制。

实施例一

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种编码式自适应行程的防雷阀门定位器的控制方法，参考图1，图1为所述控制方法的流程示意图。所述控制方法适用于编码式自适应行程的防雷阀门定位器。

本实施例中，参考图2和图3，图2为所述阀门定位器内部电路简图；图3为阀门定位器的内部信号流向图。

所述阀门定位器与阀门执行器10连接，所述阀门定位器包括处理器1、第一A/D转换器2-1、阀位反馈电位器7、编码控制电路11和浪涌保护器5，所述处理器1与所述第一A/D转换器2-1的第一端、以及所述编码控制器11的第一编码引脚连接；所述第一A/D转换器2-1的第二端与所述阀位反馈电位器7的第一端连接；所述处理器还与所述阀门执行器10的输入端、以及所述浪涌保护器连通；本实施例的处理器可以是微处理器(MicrocontrollerUnit,MCU)；所述编码控制器11的第二编码引脚与所述阀位反馈电位器7的第二端连接，用于向所述阀位反馈电位器7提供恒流源；

可理解的是，阀门定位器出厂时设定的需要操作的阀门(即预设阀门)的最大行程是100mm，此时，工作人员通常利用它检测最大阀门开度是100mm的阀门(即阀门打开最大时其开度达到100mm，带动阀位反馈电位器7的滑动阻止达到最大值)；

但是工作人员后期需要使用这个阀门定位器操作新的结构规格的阀门(即当前阀门)时，若新的阀门的最大行程为50mm，阀位反馈电位器7受新的阀门开度的作用，其滑动阻止大小为其自身最大阻值的一半，A/D转换器这里只能量测到阀门的0到50mm行程内对应的模拟信号，那么此时A/D转换器的检测精度(即分辨率)就会变小；

如果工作人员第操作另一个新的规格结构阀门其最大行程为10mm，那么此时电位器的阻值只能随0到10cm行程内相应的模拟信号范围内变化，那么每变化一点的时候，检测的精度就很难保证，A/D转换器的分辨率就很达到正常的水准。

因此，有必要在向阀位反馈电位器7提供一种可通过软件编程的恒流源供电，其恒流源为多路独立的高精度基准恒流源电流之和，电位器在应对不同阀门行程时均能提供核心处理器采样电路A/D所能接受的最大范围的电压变化输出，最大限度的提高了阀位反馈电位器7的位置检测精度。从而达到多个固定齿轮传动比的阀门定位效果，适应不同行程的阀门执行器(10)。

施加于阀位反馈电位器7的电流可以为多路高精度基准恒流源电流之和，本实施例的多路恒流源分别以二进制8421码规律设置，即该恒定基准电流源的电流为每路(分别为8mA、4mA、2mA、1mA)电流之和，使其在不同的行程量程上确保阀位反馈电位器上获得最大的电压变化范围，以达到实现最佳分辨率。

参考图4，本实施例的编码控制电路可以是基于IC芯片(Integrated CircuitChip)的编码控制器，所述编码控制电路11包括第一编码引脚RI、第二编码引脚RO、多个编码开关；每个编码开关的输入引脚RB与所述第一编码引脚RI串联，每个编码开关的输出引脚RA与所述第二编码引脚RO串联；

如图4所示，接地引脚用于接地，电源引脚用于连接供电电源VCC，第一编码引脚RI用于连接阀门定位器的处理器1(RI可理解为编码控制器的信号输入端)，第二编码引脚RO用于连接阀门定位器的阀位反馈电位器7的第一端(RO可理解为编码控制器的信号输出端)；其中，第一编码引脚RI和第二编码引脚RO用于接通或断开对各个控制开关，具体地，第一编码引脚RI接收到处理器的阀门开度电流信号以及阀位反馈电位器7的阻值信号(当前模拟阻值信号)，基于这两种信号的比较结果进行编程(具体编程方式对应下述实施例步骤S30)，编码控制开关会根据阀门开度电流信号和当前模拟阻值信号的比较结果来控制不同的编码开关组合；

本实施例的编码开关共有四组:开关1对应引脚RB1、RA1,接地引脚，电源引脚，开关2对应引脚RB2、RA2,开关4对应引脚RB4、RA4,开关8对应引脚RB8、RA8；

编码开关的作用是通过控制端串行数据输入控制编码开关的不同位接通或断开,流过电位器的电流为四各支路电流之和,通过编码开关可在电位器上获得1～15任意电流，相当于一种4位二进制数，不算0可以表示15种状态(因为0没有电流无意义，电位器不会有反馈电压，因此0这种状态可以忽略),如第一位和第四位接通,电流为8+1＝9mA,第三、第四位接通可获得电流2+1＝3mA；编码开关通过MCU根据需要控制流过电位器的电流；最大电流第一～第四位全部接通电流为8+4+2+1＝15mA；最小电流仅第四位全部接通电流为0+0+0+1＝1mA。

相应地，所示控制方法包括以下步骤：

步骤S10:所述处理器将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器；

可理解的是，当工作人员想要打开阀门时，会向阀门定位器输入一个打开阀门具体开度的信号，该信号输入到阀门定位器内部电路中形成一个阀门开度电流信号；而为了在系统因受雷击在阀门定位器的电流回路中感应电压高于设定的保护电压时，浪涌保护器的保护电路吸收感应电压能量以避免引入定位器电路而造成元器件的损坏，可有效实现电路的防雷功能；

需要说明的是，本实施例阀门开度电流信号对应的电流取值范围为4mA到20mA，在输入的电流为4mA时，表征打开需要处理的阀门的阀门开度为0，随着输入的电流越大，表征打开需要处理的阀门的阀门开度会越大；输入的电流为20mA时，表征打开需要处理的阀门的阀门开度为100％(即阀门完全打开)；因此阀门开度电流信号的电流值大小是用于衡量工作人员打开需要处理的阀门的阀门开度的百分比。

具体地，参考图2和图3，阀门系体统供电及信号传输采用标准的两线制(4-20mA)，图2中的两线制输入端子12为阀门定位器的信号输入端，具体地，本实施的输入端子12接收两线制的信号源，该信号源可以由现场工作人员操作阀门系统的PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)来提供；PLC可编程逻辑控制器与输入端子12连通，并且PLC可编程逻辑控制器为通过输入端子12为阀门定位器提供电源。

阀门定位器内部电路图2中，输入端子12与浪涌保护器5连接，工作人员会通过操作PLC可编程逻辑控制器来打开阀门到一个具体位置，PLC可编程逻辑控制器生成的阀门开度信号经过两线制输入端子12到浪涌保护器(参考图3)，然后阀门开度信号经由浪涌保护器5通过电流环采样电阻器4获取模拟电流信号，该模拟电流信号经运算第二放大器3-2处理后变成模拟电压信号，模拟电压信号流经第二A/D转换器2-2后转换为供处理器处理的数字信号，该数字信号能够表征(阀门开度的量化值)；

步骤S20:所述阀门执行器按照所述阀门开度电流信号对应的阀门开度对当前阀门执行阀门位移变化动作，带动所述阀位反馈电位器基于所述当前阀门的阀门位移变化动作进行滑动触点操作，生成电位器当前模拟阻值信号；

具体地，处理器将该数字信号传输至定位器气动输出模块6，定位器气动输出模块6与阀门执行器10构成一个回路，同时定位器气动输出模块6还会和处理器以及现场阀门系统配置的气动压力机连接；气动输出模块6响应处理器发送的数字信号后，气动压力机开始向气动输出模块6输入与数字信号所表征的的阀门开度的量化值的等价的控制信号，以此控制信号控制气动执行器控制阀门气动执行器10按照与所述控制信号匹配的阀门开度实现开/关阀动作。

进一步地如图2所示，所述阀门定位器包括阀位反馈齿轮8、阀位检测齿轮9、和第一放大器(3-1)；所述阀门执行器10与所述阀位检测齿轮9传动连接(在具体实现中，一种实现方式可以是所述阀门执行器10的动力输入齿轮轴通过蜗杆与所述阀位检测齿轮9传动连接)，所述阀位检测齿轮9还与所述阀位反馈齿轮8啮合，所述阀位反馈齿轮8还与所述阀位反馈电位器7的调节端连接(在具体实现中，可参考图5，一种实现方式可以是阀位反馈齿轮8与阀位反馈电位器7的滑动调节块的齿条部啮合，以调节所述滑动调节块上的触点滑动)，所述阀位反馈电位器7的第一端与所述第一放大器的第二端连接，所述第一放大器的第一端与所述第一A/D转换器的第二端连接，所述第一A/D转换器的第一端与所述处理器连接；

其中，所述阀位检测齿轮9用于响应所述阀门执行器操作阀门的动作，并驱动所述阀位反馈齿轮8带动所述阀位反馈电位器7进行滑动触点操作，使得所述阀位反馈电位器生成当前模拟阻值信号，(所述当前模拟阻值信号是一个模拟信号)；例如，若阀门执行器10对当前阀门进行向上移动操作当前阀门向上移动80mm，那么阀门执行器10会带动阀位检测齿轮9做顺时针转动，驱动所述阀位反馈齿轮8带动所述阀位反馈电位器7进行滑动触点操作，使得所述阀位反馈电位器的阻值由小变大(变化量对应80mm的当前阀门行程)，并生成当前模拟阻值信号；所述当前模拟阻值信号与所述编码控制电路11提供的目标恒流源信号结合之后形成阀门阀位反馈信号。阀位反馈电位器(7)的阀门阀位反馈信号会经运算第一放大器(3-1)放大处理之后发送至第一A/D转换器(2-1)，使得阀门阀位反馈信号由模拟信号转换为数字信号反馈给处理器(1)进行处理。

步骤S30:所述编码控制电路基于所述阀门开度电流信号生成预设阀门的当前参考开度，并基于所述当前模拟阻值信号生成当前阀门的实际开度，在所述实际开度小于所述当前参考开度时，判定所述当前阀门的最大行程小于预设阀门的最大行程，并根据所述当前参考开度与所述实际开度的差值生成目标恒定电流，向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号；

可理解的是，假设预设阀门最大行程为100mm，本实施例阀门开度电流信号对应的电流取值范围为4mA到20mA，在输入的电流为4mA时，表征打开预设阀门的阀门开度为0(即没有打开)，随着输入的电流越大，表征打开预设阀门的阀门开度会越大；输入的电流为20mA时，表征打开预设阀门的阀门开度为100％(即预设阀门完全打开，实际打开了100mm行程，阀位反馈电位器7的滑动阻值最大)；

但是在实际操作中，由于工作人员可能会面临不同规格量程的阀门，在工作人员面对最大量程为10mm新的规格的阀门，在输入的电流为4mA时，表征打开当前阀门的阀门开度为0(即没有打开)，随着输入的电流越大，表征打开当前阀门的阀门开度会越大；输入的电流为20mA时，表征打开当前阀门的阀门开度为100％(即当前阀门完全打开，实际打开了10mm行程，阀位反馈电位器7此时的电阻值只有最大滑动阻值的百分之20)；

因此面对最大量程为10mm新的规格的阀门时，编码控制电路会基于处理器传输的阀门开度电流信号生成预设阀门的当前参考开度(例如工作人员输入的电流值为20mA，那么编码控制电路会计算预设阀门在20mA电流下的当前参考开度为100mm，对应的理想情况是阀位反馈电位器7的滑动阻值最大)；同时，编码控制电路会基于所述当前模拟阻值信号生成当前阀门的实际开度，由于当前阀门最大量程变成10mm，因此阀位反馈电位器7的滑动阻值只有最大滑动阻值的百分之20，进而大大降低了第一A/D转换器的采样精度；

故而需要根据所述当前参考开度与所述实际开度的差值生成目标恒定电流，向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号以对阀位反馈电位器7的滑动阻值进行“补偿”。

步骤S40:所述阀位反馈电位器根据所述目标恒流源信号和所述当前模拟阻值信号生成阀门阀位反馈信号，使得所述阀门阀位反馈信号流经所述第一A/D转换器2-1时提高所述第一A/D转换器2-1的采样精度。

可理解的是，目标恒流源信号表征对阀位反馈电位器7的滑动阻值进行“补偿”的信号，使得阀位反馈电位器7的当前滑动阻值由之前的最大滑动阻值的百分之20变成最大滑动阻值的百分之百。

在具体实现中，对于小行程的阀门执行器，由于定位器的阀位反馈电位器(7)变化角度较小，本实施例通过提高流过阀位反馈电位器(7)的电流来达到提高电压变化的目的。流过阀位反馈电位器(7)的电流通过编码控制开关(11)实现多种电流的变化，1mA、2mA、3mA、...15mA。进而达到适用多种行程的灵活变换，最大适应行程比达到1:15，以最大限度的提高了第一A/D转换器(2-1)电压变化的采样精度。

具体地，本实施例中，施加于阀位反馈电位器(7)的电流为多路高精度基准恒流源电流之和，多路恒流源分别以二进制8421码规律设置，例如：通过编码开关控制基准恒流源为多路基准恒流源，分别为8mA、4mA、2mA、1mA(但不限于)。流过阀位反馈电位器的电流为前述电流的任意组合之和可以实现如：1mA、2mA、3mA、...15mA。即可以在同一台定位器上实现传统意义机械齿轮传动比为：1比1、1比2、...1比15等任意传动比变化。电位器向阀位反馈电位器(7)施加恒流源供电，处理器(MCU)通过编码开关控制流过阀位反馈电位器(7)的电流。使得阀门定位器能够对不同行程规格的阀门准确地确定阀门位置，提高检测精度。

进一步地，在所述步骤S40还包括：所述处理器根据所述阀门阀位反馈信号确定所述当前阀门的当前阀位位置。

可理解的是，阀位反馈电位器(7)的阀门阀位反馈信号经运算放大器(3)经A/D转换器(2)转换为MCU核心处理器(1)检测阀门执行开、关的位置。

当阀门开关位置小于定位器接收到的给定位置时，MCU核心处理器(1)执行开阀；

当阀门开关位置大于定位器接收到的给定位置时，MCU核心处理器(1)执行关阀；

当阀门开关位置等于定位器接收到的给定位置时，MCU核心处理器.(1)执行保持阀位不变。

此外，此外，本实施例在阀门系统因受雷击在电流回路中感应电压高于设定的保护电压时，保护电路动作吸收感应电压能量避免引入阀门定位器电路而造成元器件的损坏。因此，在所述步骤S10之前，所述控制方法还包括：所述浪涌保护器获取流经的阀门开度电流信号对应的感应电压，在所述感应电压大于设定保护电压时，吸收感应电压能量；相应地，所述步骤S10具体包括：所述处理器在所述感应电压不大于设定保护电压时，将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器。

本实施例的浪涌保护器5内部电路(参考图6)的元器件包括气体放电管50、电阻51、电阻52、快速恢复二极管53、和快速恢复二极管54；

浪涌保护器内部连接关系为：快速恢复二极管53和快速恢复二极管54串联后形成脉冲吸收电路，脉冲吸收电路与气体放电管50并联，脉冲吸收电路与所述气体放电管50之间设有用于分压的电阻，这些用于分压的电阻包括接于所述两线制输入端子12第一接线1上的电阻51，以及接于所述两线制输入端子12第二接线2上的电阻52，其中，电阻51和电阻52并联设置，电阻51、电阻52用于能够起到降压的作用，有助于保护阀门定位器电路免受过流冲击；

浪涌保护器的工作原理为：在阀门系统因受外因(例如雷击)在电流回路中感应电压高于设定的保护电压时，会产生较高的感应电压能量，而流经气体放电管50的电脉冲会把气体放电管50内部的气体击穿，通过气体放电就能够把感应电压能量给吸收掉；

但是如果受到雷击，产生的电压能量不能完全被气体放电管50吸收，很有可能击穿阀门定位器，因此需要设置一个与气体放电管50并联的脉冲吸收电路，感应电压能量被气体放电管50吸收后仍会有较高频率的电脉冲流入脉冲吸收电路，脉冲吸收电路中的恢复二极管53和54能够快速地响应并吸收这些较高频率电脉冲，防止出现气体放电管5吸收的能量不完全时击穿阀门定位器的情形，进而对浪涌电流经过的所有可能的线路都进行了保护，避免这些高电压电流引入阀门定位器电路而使得阀门定位器的元器件造成损坏。

实施例二

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种编码式自适应行程的防雷阀门定位器，本实施例中，参考图2和图3，图2为所述阀门定位器内部电路简图；图3为阀门定位器的内部信号流向图。

所述阀门定位器与阀门执行器10连接，所述阀门定位器包括处理器1、第一A/D转换器2-1、阀位反馈电位器7、编码控制电路11和浪涌保护器5，所述处理器1与所述第一A/D转换器2-1的第一端、以及所述编码控制器11的第一编码引脚连接；所述第一A/D转换器2-1的第二端与所述阀位反馈电位器7的第一端连接；所述处理器还与所述阀门执行器10的输入端、以及所述浪涌保护器连通；本实施例的处理器可以是微处理器(MicrocontrollerUnit,MCU)；所述编码控制器11的第二编码引脚与所述阀位反馈电位器7的第二端连接，用于向所述阀位反馈电位器7提供恒流源；

可理解的是，阀门定位器出厂时设定的需要操作的阀门(即预设阀门)的最大行程是100mm，此时，工作人员通常利用它检测最大阀门开度是100mm的阀门(即阀门打开最大时其开度达到100mm，带动阀位反馈电位器7的滑动阻止达到最大值)；

但是工作人员后期需要使用这个阀门定位器操作新的结构规格的阀门(即当前阀门)时，若新的阀门的最大行程为50mm，阀位反馈电位器7受新的阀门开度的作用，其滑动阻止大小为其自身最大阻值的一半，A/D转换器这里只能量测到阀门的0到50mm行程内对应的模拟信号，那么此时A/D转换器的检测精度(即分辨率)就会变小；

如果工作人员第操作另一个新的规格结构阀门其最大行程为10mm，那么此时电位器的阻值只能随0到10cm行程内相应的模拟信号范围内变化，那么每变化一点的时候，检测的精度就很难保证，A/D转换器的分辨率就很达到正常的水准。

因此，有必要在向阀位反馈电位器7提供一种可通过软件编程的恒流源供电，其恒流源为多路独立的高精度基准恒流源电流之和，电位器在应对不同阀门行程时均能提供核心处理器采样电路A/D所能接受的最大范围的电压变化输出，最大限度的提高了阀位反馈电位器7的位置检测精度。从而达到多个固定齿轮传动比的阀门定位效果，适应不同行程的阀门执行器(10)。

施加于阀位反馈电位器7的电流可以为多路高精度基准恒流源电流之和，本实施例的多路恒流源分别以二进制8421码规律设置，即该恒定基准电流源的电流为每路(分别为8mA、4mA、2mA、1mA)电流之和，使其在不同的行程量程上确保阀位反馈电位器上获得最大的电压变化范围，以达到实现最佳分辨率。

参考图4，本实施例的编码控制电路可以是基于IC芯片(Integrated CircuitChip)的编码控制器，所述编码控制电路11包括第一编码引脚RI、第二编码引脚RO、多个编码开关；每个编码开关的输入引脚RB与所述第一编码引脚RI串联，每个编码开关的输出引脚RA与所述第二编码引脚RO串联；

如图4所示，接地引脚用于接地，电源引脚用于连接供电电源VCC，第一编码引脚RI用于连接阀门定位器的处理器1(RI可理解为编码控制器的信号输入端)，第二编码引脚RO用于连接阀门定位器的阀位反馈电位器7的第一端(RO可理解为编码控制器的信号输出端)；其中，第一编码引脚RI和第二编码引脚RO用于接通或断开对各个控制开关，具体地，第一编码引脚RI接收到处理器的阀门开度电流信号以及阀位反馈电位器7的阻值信号(当前模拟阻值信号)，基于这两种信号的比较结果进行编程(具体编程方式对应下述实施例步骤S30)，编码控制开关会根据阀门开度电流信号和当前模拟阻值信号的比较结果来控制不同的编码开关组合；

本实施例的编码开关共有四组:开关1对应引脚RB1、RA1,接地引脚，电源引脚，开关2对应引脚RB2、RA2,开关4对应引脚RB4、RA4,开关8对应引脚RB8、RA8；

编码开关的作用是通过控制端串行数据输入控制编码开关的不同位接通或断开,流过电位器的电流为四各支路电流之和,通过编码开关可在电位器上获得1～15任意电流，相当于一种4位二进制数，不算0可以表示15种状态(因为0没有电流无意义，电位器不会有反馈电压，因此0这种状态可以忽略),如第一位和第四位接通,电流为8+1＝9mA,第三、第四位接通可获得电流2+1＝3mA；编码开关通过MCU根据需要控制流过电位器的电流；最大电流第一～第四位全部接通电流为8+4+2+1＝15mA；最小电流仅第四位全部接通电流为0+0+0+1＝1mA。

本实施例具体地工作方式为：

所述处理器，用于将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器；

可理解的是，当工作人员想要打开阀门时，会向阀门定位器输入一个打开阀门具体开度的信号，该信号输入到阀门定位器内部电路中形成一个阀门开度电流信号；而为了在系统因受雷击在阀门定位器的电流回路中感应电压高于设定的保护电压时，浪涌保护器的保护电路吸收感应电压能量以避免引入定位器电路而造成元器件的损坏，可有效实现电路的防雷功能；

需要说明的是，本实施例阀门开度电流信号对应的电流取值范围为4mA到20mA，在输入的电流为4mA时，表征打开需要处理的阀门的阀门开度为0，随着输入的电流越大，表征打开需要处理的阀门的阀门开度会越大；输入的电流为20mA时，表征打开需要处理的阀门的阀门开度为100％(即阀门完全打开)；因此阀门开度电流信号的电流值大小是用于衡量工作人员打开需要处理的阀门的阀门开度的百分比。

具体地，参考图2和图3，阀门系体统供电及信号传输采用标准的两线制(4-20mA)，图2中的两线制输入端子12为阀门定位器的信号输入端，具体地，本实施的输入端子12接收两线制的信号源，该信号源可以由现场工作人员操作阀门系统的PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)来提供；PLC可编程逻辑控制器与输入端子12连通，并且PLC可编程逻辑控制器为通过输入端子12为阀门定位器提供电源。

阀门定位器内部电路图2中，输入端子12与浪涌保护器5连接，工作人员会通过操作PLC可编程逻辑控制器来打开阀门到一个具体位置，PLC可编程逻辑控制器生成的阀门开度信号经过两线制输入端子12到浪涌保护器(参考图3)，然后阀门开度信号经由浪涌保护器5通过电流环采样电阻器4获取模拟电流信号，该模拟电流信号经运算第二放大器3-2处理后变成模拟电压信号，模拟电压信号流经第二A/D转换器2-2后转换为供处理器处理的数字信号，该数字信号能够表征(阀门开度的量化值)。

所述阀门执行器，用于按照所述阀门开度电流信号对应的阀门开度对当前阀门执行阀门位移变化动作，带动所述阀位反馈电位器基于所述当前阀门的阀门位移变化动作进行滑动触点操作，生成电位器当前模拟阻值信号；

具体地，处理器将该数字信号传输至定位器气动输出模块6，定位器气动输出模块6与阀门执行器10构成一个回路，同时定位器气动输出模块6还会和处理器以及现场阀门系统配置的气动压力机连接；气动输出模块6响应处理器发送的数字信号后，气动压力机开始向气动输出模块6输入与数字信号所表征的的阀门开度的量化值的等价的控制信号，以此控制信号控制气动执行器控制阀门气动执行器10按照与所述控制信号匹配的阀门开度实现开/关阀动作。

进一步地如图2所示，所述阀门定位器包括阀位反馈齿轮8、阀位检测齿轮9、和第一放大器(3-1)；所述阀门执行器10与所述阀位检测齿轮9传动连接(在具体实现中，一种实现方式可以是所述阀门执行器10的动力输入齿轮轴通过蜗杆与所述阀位检测齿轮9传动连接)，所述阀位检测齿轮9还与所述阀位反馈齿轮8啮合，所述阀位反馈齿轮8还与所述阀位反馈电位器7的调节端连接(在具体实现中，可参考图5，一种实现方式可以是阀位反馈齿轮8与阀位反馈电位器7的滑动调节块的齿条部啮合，以调节所述滑动调节块上的触点滑动)，所述阀位反馈电位器7的第一端与所述第一放大器的第二端连接，所述第一放大器的第一端与所述第一A/D转换器的第二端连接，所述第一A/D转换器的第一端与所述处理器连接；

其中，所述阀位检测齿轮9用于响应所述阀门执行器操作阀门的动作，并驱动所述阀位反馈齿轮8带动所述阀位反馈电位器7进行滑动触点操作，使得所述阀位反馈电位器生成当前模拟阻值信号，(所述当前模拟阻值信号是一个模拟信号)；例如，若阀门执行器10对当前阀门进行向上移动操作当前阀门向上移动80mm，那么阀门执行器10会带动阀位检测齿轮9做顺时针转动，驱动所述阀位反馈齿轮8带动所述阀位反馈电位器7进行滑动触点操作，使得所述阀位反馈电位器的阻值由小变大(变化量对应80mm的当前阀门行程)，并生成当前模拟阻值信号；所述当前模拟阻值信号与所述编码控制电路11提供的目标恒流源信号结合之后形成阀门阀位反馈信号。阀位反馈电位器(7)的阀门阀位反馈信号会经运算第一放大器(3-1)放大处理之后发送至第一A/D转换器(2-1)，使得阀门阀位反馈信号由模拟信号转换为数字信号反馈给处理器(1)进行处理。

所述编码控制电路，用于基于所述阀门开度电流信号生成预设阀门的当前参考开度，并基于所述当前模拟阻值信号生成当前阀门的实际开度，在所述实际开度小于所述当前参考开度时，判定所述当前阀门的最大行程小于预设阀门的最大行程，并根据所述当前参考开度与所述实际开度的差值生成目标恒定电流，向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号；

可理解的是，假设预设阀门最大行程为100mm，本实施例阀门开度电流信号对应的电流取值范围为4mA到20mA，在输入的电流为4mA时，表征打开预设阀门的阀门开度为0(即没有打开)，随着输入的电流越大，表征打开预设阀门的阀门开度会越大；输入的电流为20mA时，表征打开预设阀门的阀门开度为100％(即预设阀门完全打开，实际打开了100mm行程，阀位反馈电位器7的滑动阻值最大)；

但是在实际操作中，由于工作人员可能会面临不同规格量程的阀门，在工作人员面对最大量程为10mm新的规格的阀门，在输入的电流为4mA时，表征打开当前阀门的阀门开度为0(即没有打开)，随着输入的电流越大，表征打开当前阀门的阀门开度会越大；输入的电流为20mA时，表征打开当前阀门的阀门开度为100％(即当前阀门完全打开，实际打开了10mm行程，阀位反馈电位器7此时的电阻值只有最大滑动阻值的百分之20)；

因此面对最大量程为10mm新的规格的阀门时，编码控制电路会基于处理器传输的阀门开度电流信号生成预设阀门的当前参考开度(例如工作人员输入的电流值为20mA，那么编码控制电路会计算预设阀门在20mA电流下的当前参考开度为100mm，对应的理想情况是阀位反馈电位器7的滑动阻值最大)；同时，编码控制电路会基于所述当前模拟阻值信号生成当前阀门的实际开度，由于当前阀门最大量程变成10mm，因此阀位反馈电位器7的滑动阻值只有最大滑动阻值的百分之20，进而大大降低了第一A/D转换器的采样精度；

故而需要根据所述当前参考开度与所述实际开度的差值生成目标恒定电流，向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号以对阀位反馈电位器7的滑动阻值进行“补偿”。

所述阀位反馈电位器，用于根据所述目标恒流源信号和所述当前模拟阻值信号生成阀门阀位反馈信号，使得所述阀门阀位反馈信号流经所述第一A/D转换器2-1时提高所述第一A/D转换器2-1的采样精度。

可理解的是，目标恒流源信号表征对阀位反馈电位器7的滑动阻值进行“补偿”的信号，使得阀位反馈电位器7的当前滑动阻值由之前的最大滑动阻值的百分之20变成最大滑动阻值的百分之百。

在具体实现中，对于小行程的阀门执行器，由于定位器的阀位反馈电位器(7)变化角度较小，本实施例通过提高流过阀位反馈电位器(7)的电流来达到提高电压变化的目的。流过阀位反馈电位器(7)的电流通过编码控制开关(11)实现多种电流的变化，1mA、2mA、3mA、...15mA。进而达到适用多种行程的灵活变换，最大适应行程比达到1:15，以最大限度的提高了第一A/D转换器(2-1)电压变化的采样精度。

具体地，本实施例中，施加于阀位反馈电位器(7)的电流为多路高精度基准恒流源电流之和，多路恒流源分别以二进制8421码规律设置，例如：通过编码开关控制基准恒流源为多路基准恒流源，分别为8mA、4mA、2mA、1mA(但不限于)。流过阀位反馈电位器的电流为前述电流的任意组合之和可以实现如：1mA、2mA、3mA、...15mA。即可以在同一台定位器上实现传统意义机械齿轮传动比为：1比1、1比2、...1比15等任意传动比变化。电位器向阀位反馈电位器(7)施加恒流源供电，处理器(MCU)通过编码开关控制流过阀位反馈电位器(7)的电流。使得阀门定位器能够对不同行程规格的阀门准确地确定阀门位置，提高检测精度。

进一步地，所述处理器还用于根据所述阀门阀位反馈信号确定所述当前阀门的当前阀位位置。

可理解的是，阀位反馈电位器(7)的阀门阀位反馈信号经运算放大器(3)经A/D转换器(2)转换为MCU核心处理器(1)检测阀门执行开、关的位置。

当阀门开关位置小于定位器接收到的给定位置时，MCU核心处理器(1)执行开阀；

当阀门开关位置大于定位器接收到的给定位置时，MCU核心处理器(1)执行关阀；

当阀门开关位置等于定位器接收到的给定位置时，MCU核心处理器.(1)执行保持阀位不变。

此外，此外，本实施例在阀门系统因受雷击在电流回路中感应电压高于设定的保护电压时，保护电路动作吸收感应电压能量避免引入阀门定位器电路而造成元器件的损坏。

具体地，所述浪涌保护器用于获取流经的阀门开度电流信号对应的感应电压，在所述感应电压大于设定保护电压时，吸收感应电压能量；所述处理器用于在所述感应电压不大于设定保护电压时，将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器。

本实施例的浪涌保护器5内部电路(参考图6)的元器件包括气体放电管50、电阻51、电阻52、快速恢复二极管53、和快速恢复二极管54；

浪涌保护器内部连接关系为：快速恢复二极管53和快速恢复二极管54串联后形成脉冲吸收电路，脉冲吸收电路与气体放电管50并联，脉冲吸收电路与所述气体放电管50之间设有用于分压的电阻，这些用于分压的电阻包括接于所述两线制输入端子12第一接线1上的电阻51，以及接于所述两线制输入端子12第二接线2上的电阻52，其中，电阻51和电阻52并联设置，电阻51、电阻52用于能够起到降压的作用，有助于保护阀门定位器电路免受过流冲击；

浪涌保护器的工作原理为：在阀门系统因受外因(例如雷击)在电流回路中感应电压高于设定的保护电压时，会产生较高的感应电压能量，而流经气体放电管50的电脉冲会把气体放电管50内部的气体击穿，通过气体放电就能够把感应电压能量给吸收掉；

但是如果受到雷击，产生的电压能量不能完全被气体放电管50吸收，很有可能击穿阀门定位器，因此需要设置一个与气体放电管50并联的脉冲吸收电路，感应电压能量被气体放电管50吸收后仍会有较高频率的电脉冲流入脉冲吸收电路，脉冲吸收电路中的恢复二极管53和54能够快速地响应并吸收这些较高频率电脉冲，防止出现气体放电管5吸收的能量不完全时击穿阀门定位器的情形，进而对浪涌电流经过的所有可能的线路都进行了保护，避免这些高电压电流引入阀门定位器电路而使得阀门定位器的元器件造成损坏。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于编码式自适应行程的防雷阀门定位器，其特征在于，所述阀门定位器与阀门执行器连接，所述阀门定位器包括处理器、第一A/D转换器、阀位反馈电位器、编码控制电路和浪涌保护器，所述处理器与所述第一A/D转换器的第一端、以及所述编码控制器的第一编码引脚连接；所述第一A/D转换器的第二端与所述阀位反馈电位器的第一端连接；所述处理器还与所述阀门执行器的输入端、以及所述浪涌保护器连通；所述编码控制器的第二编码引脚与所述阀位反馈电位器的第二端连接，用于向所述阀位反馈电位器提供恒流源；所述阀门执行器的输出端与所述阀位反馈电位器的调节端连通；

所述处理器，用于将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器；

所述阀门执行器，用于按照所述阀门开度电流信号对应的阀门开度对当前阀门执行阀门位移变化动作，带动所述阀位反馈电位器基于所述当前阀门的阀门位移变化动作进行滑动触点操作，生成电位器当前模拟阻值信号；

所述编码控制电路，用于基于所述阀门开度电流信号生成预设阀门的当前参考开度，并基于所述当前模拟阻值信号生成当前阀门的实际开度，在所述实际开度小于所述当前参考开度时，判定所述当前阀门的最大行程小于预设阀门的最大行程，并根据所述当前参考开度与所述实际开度的差值生成目标恒定电流，向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号；

所述阀位反馈电位器，用于根据所述目标恒流源信号和所述当前模拟阻值信号生成阀门阀位反馈信号，使得所述阀门阀位反馈信号流经所述第一A/D转换器时提高所述第一A/D转换器的采样精度。

2.如权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，所述编码控制电路包括电源引脚、接地引脚、第一编码引脚、第二编码引脚、以及多个编码开关，每个编码开关的输入引脚与所述第一编码引脚串联，每个编码开关的输出引脚与所述第二编码引脚串联；

所述编码控制电路通过所述第一编码引脚获取所述处理器传输的阀门开度电流信号；

所述编码控制电路通过所述第二编码引脚获取所述电位器当前模拟阻值信号，并通过所述第二编码引脚向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号。

3.如权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，所述阀门定位器包括阀位反馈齿轮、阀位检测齿轮、和第一放大器；

所述阀门执行器与所述阀位检测齿轮传动连接，所述阀位检测齿轮还与所述阀位反馈齿轮啮合，所述阀位反馈齿轮还与所述阀位反馈电位器的调节端传动连接，所述阀位反馈电位器的第一端与所述第一放大器的第二端连接，所述第一放大器的第一端与所述第一A/D转换器的第二端连接，所述第一A/D转换器的第一端与所述处理器连接；

其中，所述阀位检测齿轮用于响应所述阀门执行器操作阀门的动作，并驱动所述阀位反馈齿轮带动所述阀位反馈电位器进行滑动触点操作，使得所述阀位反馈电位器生成当前模拟阻值信号；所述当前模拟阻值信号与所述编码控制电路提供的目标恒流源信号结合之后形成阀门阀位反馈信号。

4.如权利要求3所述的阀门定位器，其特征在于，所述处理器还用于根据所述阀门阀位反馈信号确定所述当前阀门的当前阀位位置。

5.如权利要求1-4任一项所述的阀门定位器，其特征在于，所述浪涌保护器用于获取流经的阀门开度电流信号对应的感应电压，在所述感应电压大于设定保护电压时，吸收感应电压能量；

所述处理器，还用于在所述感应电压不大于设定保护电压时，将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器。

6.一种基于编码式自适应行程的防雷阀门定位器的控制方法，其特征在于，所述阀门定位器与阀门执行器连接，所述阀门定位器包括处理器、第一A/D转换器、阀位反馈电位器、编码控制电路和浪涌保护器，所述处理器与所述第一A/D转换器的第一端、以及所述编码控制器的第一编码引脚连接；所述第一A/D转换器的第二端与所述阀位反馈电位器的第一端连接；

所述处理器还与所述阀门执行器的输入端、以及所述浪涌保护器连通；

所述编码控制器的第二编码引脚与所述阀位反馈电位器的第二端连接，用于向所述阀位反馈电位器提供恒流源；

所述阀门执行器的输出端与所述阀位反馈电位器的调节端连通；

相应地，所示控制方法包括：

所述处理器将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器；

所述阀门执行器按照所述阀门开度电流信号对应的阀门开度对当前阀门执行阀门位移变化动作，带动所述阀位反馈电位器基于所述当前阀门的阀门位移变化动作进行滑动触点操作，生成电位器当前模拟阻值信号；

所述编码控制电路基于所述阀门开度电流信号生成预设阀门的当前参考开度，并基于所述当前模拟阻值信号生成当前阀门的实际开度，在所述实际开度小于所述当前参考开度时，判定所述当前阀门的最大行程小于预设阀门的最大行程，并根据所述当前参考开度与所述实际开度的差值生成目标恒定电流，向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号；

所述阀位反馈电位器根据所述目标恒流源信号和所述当前模拟阻值信号生成阀门阀位反馈信号，使得所述阀门阀位反馈信号流经所述第一A/D转换器时提高所述第一A/D转换器的采样精度。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述编码控制电路包括电源引脚、接地引脚、第一编码引脚、第二编码引脚、以及多个编码开关，每个编码开关的输入引脚与所述第一编码引脚串联，每个编码开关的输出引脚与所述第二编码引脚串联；

所述编码控制电路通过所述第一编码引脚获取所述处理器传输的阀门开度电流信号；

所述编码控制电路通过所述第二编码引脚获取所述电位器当前模拟阻值信号，并通过所述第二编码引脚向所述阀位反馈电位器提供对应的目标恒流源信号。

8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述阀门定位器包括阀位反馈齿轮、阀位检测齿轮、和第一放大器；

所述阀门执行器与所述阀位检测齿轮传动连接，所述阀位检测齿轮还与所述阀位反馈齿轮啮合，所述阀位反馈齿轮还与所述阀位反馈电位器的调节端传动连接，所述阀位反馈电位器的第一端与所述第一放大器的第二端连接，所述第一放大器的第一端与所述第一A/D转换器的第二端连接，所述第一A/D转换器的第一端与所述处理器连接；

其中，所述阀位检测齿轮用于响应所述阀门执行器操作阀门的动作，并驱动所述阀位反馈齿轮带动所述阀位反馈电位器进行滑动触点操作，使得所述阀位反馈电位器生成当前模拟阻值信号；所述当前模拟阻值信号与所述编码控制电路提供的目标恒流源信号结合之后形成阀门阀位反馈信号。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述阀门阀位反馈信号与所述阀门开度电流信号进行比较，根据比较结果生成阀门开度调整信号的步骤，所述控制方法还包括：

所述处理器根据所述阀门阀位反馈信号确定所述当前阀门的当前阀位位置。

10.如权利要求6-9任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

所述浪涌保护器获取流经的阀门开度电流信号对应的感应电压，在所述感应电压大于设定保护电压时，吸收感应电压能量；

相应地，所述处理器将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器的步骤，具体包括：

所述处理器在所述感应电压不大于设定保护电压时，将流经所述浪涌保护器的阀门开度电流信号传输至阀门执行器和所述编码控制器。

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