CN201340523Y - 电动伺服双针表 - Google Patents

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钱雪军
王学敏
郎诚廉
刘毅
袁伟
王爱武
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Abstract

电动伺服双针表，其组成包括表盘、旋转固定在该表盘上的两根指针，以及两套指针驱动机构，指针驱动机构组成包括依次连接的比较器、驱动放大电路、直流电机、齿轮传动机构、主齿轮、附加齿轮、环形电位器、电阻电压信号转换模块，电阻电压信号转换模块的电压输出端与比较器连接，两套齿轮传动机构的主齿轮分别通过空心轴套、穿过该空心轴套的主轴与第一、第二指针连接。本实用新型指针的转轴采用同轴相嵌的结构，解决了双针表在机械传动机构上容易碰撞的问题，并采用电机伺服控制的方法，实现了电动控制的圆形双针表，可以用于各类模拟驾驶培训器的气动双针压力表的模拟双针表，也可以用于其他需要电驱动的圆形仪表双针显示的场合。

Description

电动伺服双针表
技术领域
本实用新型涉及一种电机伺服控制的双针圆表，属于新型仪表控制技术领域。
背景技术
实际工作中，若用一个仪表的两根针表示不同的输入信号，不但可用一个仪表显示两个输入量的值，还可以直观地进行这两个量的比较。如圆形气压表，方形电流双针表。但在一个圆形表上实现电动双针表，则由于在机械传动机构上的碰撞很难实现。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术在同轴上实现双指针转动时的容易发生碰撞问题的不足，提供一种电动伺服双针表，解决电机快速转动时指针传动机构和控制机构在有限空间的设计与安装等问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：电动伺服双针表，其组成包括表盘、旋转固定在该表盘上的两根指针，以及两套指针驱动机构，其特征是所述的指针驱动机构组成包括依次连接的比较器、驱动放大电路、直流电机、齿轮传动机构、主齿轮、附加齿轮、环形电位器、电阻电压信号转换模块，所述电阻电压信号转换模块的电压输出端与比较器连接，两套齿轮传动机构的主齿轮分别通过空心轴套、穿过该空心轴套的主轴与第一、第二指针连接。
本实用新型工作原理及过程如下：
电机的高速转动，经过蜗轮蜗杆的降速，带动齿轮传动机构转动，主齿轮分别通过空心轴套和位于该空心轴套内的主轴带动相应的指针转动；与此同时，主齿轮带动附加齿轮，带动环形电位器转动，指针的不同位置可以由环形电位器的不同阻值来反映，并且转换为电压信号输入比较器，比较器对控制信号与反馈信号进行比较后，得到误差信号，将该误差信号通过驱动放大电路后送入驱动电机，使直流电机正转或反转，从而使指针指向相应显示位置。这样，控制电机的旋转就可以模拟双针气压表的动作。
本实用新型的有益效果如下：本实用新型双针表指针的转轴采用同轴相嵌的结构，解决了双针表在机械传动机构上容易碰撞的问题，并采用电机伺服控制的方法，实现了电动控制的圆形双针表，可以用于各类模拟驾驶培训器的气动双针压力表的模拟双针表(由于仿真风路的值是电量)，也可以用于其他需要电驱动的圆形仪表双针显示的场合。
附图说明
图1为本实用新型电动伺服双针表的指针驱动机构结构框图。
图2为本实用新型电动伺服双针表部分结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图并结合实例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限于所给出的例子。
如图1、图2所示，本实用新型电动伺服双针表，其组成包括表盘、旋转固定在该表盘上的两根指针，以及两套指针驱动机构，指针驱动机构(以其中一套为例)组成包括依次连接的比较器、驱动放大电路、直流电机7、齿轮传动机构、主齿轮3、附加齿轮5、环形电位器6、电阻电压信号转换模块，电阻电压信号转换模块的电压输出端与比较器连接，两套齿轮传动机构的主齿3、31轮分别通过空心轴套4、穿过该空心轴套4的主轴41与第一指针12、第二指针11连接。如图2所示，主轴41的上半部分位于空心轴套4内。本实用新型的直流电机为步进伺服电机。
如图2所示，本实施例中，齿轮传动机构(以其中一套齿轮传动机构为例进行说明)组成包括依次连接的蜗杆8、蜗轮盘9、齿盘10，蜗杆8与直流电机7的输出头连接，齿盘10固定在蜗轮盘9上并与主齿轮3啮合。
图2中，附加齿轮5与主齿轮3啮合，附加齿轮5的中心与环形电位器6的转轴61固定连接。
直流电机控制双针表的转动，环形电位器反映双针表指针的具体位置。图中，设定输入可以是计算机接口输出的模拟量，也可以是其它0-5V控制电信号，反馈输入是反映表现有位置的电压信号，两者通过不同的电压调整电路后进行比较，控制双针表正转或反转，最后稳定在设定值的位置。
应用实施实例：在列车驾驶模拟器的应用中，首先根据系统仿真模拟计算出当前双针表(均衡风缸压力，列车管压力)压力值后，通过隔离模拟输出板输出相应的电压控制信号，该电压控制信号与当前指针位置反馈信号(已转换为电压信号)进行比较得到误差信号，将该误差信号通过驱动放大电路后送入驱动电机，使直流电机正转或反转，从而使指针指向相应显示位置。

Claims (4)

1、电动伺服双针表，其组成包括表盘、旋转固定在该表盘上的两根指针，以及两套指针驱动机构，其特征是所述的指针驱动机构组成包括依次连接的比较器、驱动放大电路、直流电机、齿轮传动机构、主齿轮、附加齿轮、环形电位器、电阻电压信号转换模块，所述电阻电压信号转换模块的电压输出端与比较器连接，所述两套齿轮传动机构的主齿轮分别通过空心轴套、穿过该空心轴套的主轴与第一、第二指针连接。
2、根据权利要求1所述的电动伺服双针表，其特征是所述齿轮传动机构组成包括依次连接的蜗杆、蜗轮盘、齿盘，所述的蜗杆与直流电机的输出头连接，所述的齿盘固定在蜗轮盘并与主齿轮啮合。
3、根据权利要求1所述的电动伺服双针表，其特征是所述附加齿轮与主齿轮啮合，附加齿轮的中心与环形电位器的转轴固定连接。
4、根据权利要求1所述的电动伺服双针表，其特征是所述的直流电机为步进伺服电机。
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