CN201667039U - 无接触数字手动操纵杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无接触数字手动操纵杆通过扳动操纵杆手柄(1)，由相连的滑杆(5)与机械传动机构(7)带动非接触式传感器移动，使其输出对应电信号，信号经放大电路放大，通过A/D变换器送入单片机，单片机对采样信号处理后，通过串行口或CAN总线输出；操纵杆手柄(1)处于自由状态时，非接触式传感器位于滑杆(5)两端磁钢(9)的中间，操纵杆手柄(1)输出零信号；随手柄的扳动，滑杆(5)两端的磁钢(9)，一个接近、另一个远离非接触式传感器，改变非接触式传感器的磁场强度和极性，则非接触式传感器的感应电压随之产生正负及大小的变化，操纵杆输出信号的正负信号。

Description

无接触数字手动操纵杆 

技术领域

本实用新型涉及一种无接触数字手动操纵杆，可用于雷达伺服系统角度和距离手动控制，属于自动控制技术领域。 

背景技术

手动操纵杆是雷达伺服系统角度控制的一个操作部件，通过手动操纵杆可以控制雷达天线大范围调转或在一定空域范围内搜索目标。 

传统雷达手动操纵杆多采用电位器产生方位、俯仰模拟控制信号，由线缆传送到伺服控制计算机，通过A/D变换器采样，输入计算机。在使用中，传统雷达手动操纵杆存在诸多缺点：(1)电位器使用一段时间后，由于动触点或线圈氧化、磨损导致接触不良；(2)通常手动操纵杆安装在雷达主控台上，通过长线传输的模拟信号，在雷达设备产生的电磁干扰的环境下，易受干扰；(3)连接导线较多，一旦某一导线断了，控制信号将产生突跳。出现以上任何一种状况，都会造成手动控制信号跳动或跳变，从而引起天线抖动或振荡，影响雷达设备的正常使用和安全。 

实用新型内容

1、所要解决的技术问题： 

针对以上不足本实用新型提供了一种可靠性高、抗干扰能力强、使用寿命长的无接触数字手动操纵杆。 

2、技术方案： 

本实用新型包括信号处理板，磁钢和机械组件； 

信号处理板包括非接触式传感器、放大电路、A/D变换器，单片机； 

机械组件包括操纵杆手柄，操纵杆壳体，信号输出插座，滑杆，机械传动机构； 

操纵杆手柄设置在操纵杆壳体上，信号输出插座设置在操纵杆壳体下部，信号处理板、滑杆，机械传动机构设置在操纵杆壳体内； 

通过扳动操纵杆手柄，由相连的滑杆与机械传动机构带动非接触式传感器移动，使其输出对应电信号，信号经放大电路放大，通过A/D变换器送入单片机，单片机对采样信号处理 后，通过串行口或CAN总线输出； 

操纵杆手柄处于自由状态时，非接触式传感器位于滑杆两端磁钢的中间，操纵杆手柄输出零信号；随手柄的扳动，滑杆两端的磁钢，一个接近、另一个远离非接触式传感器，改变非接触式传感器的磁场强度和极性，则非接触式传感器的感应电压随之产生正负及大小的变化，操纵杆输出信号的正负信号。 

所述的磁钢在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有2个。 

所述的滑杆在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有1个。 

所述的机械传动机构在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有1个。 

非接触式传感器在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有1个。 

所述的非接触式传感器采用霍尔集成电路。 

所述的非接触式传感器采用光电器件。 

3、有益效果： 

本实用新型具有以下优点： 

1)一体式结构，安装调试方便； 

2)无电位器触点氧化、磨损所引起的接触不良等问题，提高了产品可靠性； 

3)数字信号传输，减少了连接导线，抗干扰能力强； 

4)通过传输协议的约定，上位机可以实时检测其故障； 

5)产品工作寿命长。 

附图说明

图1为无接触数字手动操纵杆结构示意图； 

图2为图1仰视图； 

图3为无接触数字手动操纵电路框图。 

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步描述。 

如图1、图2所示，无接触数字手动操纵杆包括信号处理板3，磁钢(在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有2个)9和机械组件。 

机械组件包括操纵杆手柄1，操纵杆壳体2，信号输出插座4，滑杆5(在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有1个)，机械传动机构7(在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有 1个)。 

本实用新型的机械组件与传统的操纵杆机械组件相类似，只是增加了滑杆5，将手柄的二维运动分别转化为滑杆的一维直线运动。 

操纵杆手柄1设置在操纵杆壳体2上，信号输出插座4设置在操纵杆壳体2下部，信号处理板3、滑杆5，机械传动机构7设置在操纵杆壳体2内； 

如图3所示，信号处理板3包括非接触式传感器、放大电路、A/D变换器，单片机。 

非接触式传感器采用霍尔集成电路，也可采用光电器件。本实施例中采用方位、俯仰霍尔集成电路11(在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有1个)。 

通过扳动操纵杆手柄1，由机械组件带动非接触式传感器(如霍尔集成电路)移动，使其输出对应电信号，信号经放大电路放大，通过A/D变换器送入单片机，单片机对采样信号处理后，通过串行口或CAN总线输出。 

由于采用非接触式传感器，从而避免了传统操纵杆电位器由于金属氧化引起的接触不良所产生的信号毛刺与波动；输出信号以数字形式输出，通过串口或CAN总线通讯协议的约定，可以实时监测操纵杆输出信号的状态及故障，以及提高信号传输中的抗干扰能力。 

操纵杆手柄1处于自由状态时，非接触式传感器位于滑杆5两端磁钢9的中间，操纵杆手柄1输出零信号；随手柄的扳动，滑杆5两端的磁钢9，一个接近、另一个远离非接触式传感器，改变非接触式传感器的磁场强度和极性，则非接触式传感器的感应电压随之产生正负及大小的变化，操纵杆输出信号的正负信号。 

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。 

Claims (7)

1.无接触数字手动操纵杆，其特征在于：包括信号处理板(3)，磁钢(9)和机械组件；

信号处理板(3)包括非接触式传感器、放大电路、A/D变换器，单片机；

机械组件包括操纵杆手柄(1)，操纵杆壳体(2)，信号输出插座(4)，滑杆(5)，机械传动机构(7)；

操纵杆手柄(1)设置在操纵杆壳体(2)上，信号输出插座(4)设置在操纵杆壳体(2)下部，信号处理板(3)、滑杆(5)，机械传动机构(7)设置在操纵杆壳体(2)内；

通过扳动操纵杆手柄(1)，由相连的滑杆(5)与机械传动机构(7)带动非接触式传感器移动，使其输出对应电信号，信号经放大电路放大，通过A/D变换器送入单片机，单片机对采样信号处理后，通过串行口或CAN总线输出；

操纵杆手柄(1)处于自由状态时，非接触式传感器位于滑杆(5)两端磁钢(9)的中间，操纵杆手柄(1)输出零信号；随手柄的扳动，滑杆(5)两端的磁钢(9)，一个接近、另一个远离非接触式传感器，改变非接触式传感器的磁场强度和极性，则非接触式传感器的感应电压随之产生正负及大小的变化，操纵杆输出信号的正负信号。

2.根据权利要求1所述的无接触数字手动操纵杆，其特征在于：所述的磁钢(9)在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有2个。

3.根据权利要求1所述的无接触数字手动操纵杆，其特征在于：所述的滑杆(5)在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有1个。

4.根据权利要求1所述的无接触数字手动操纵杆，其特征在于：所述的机械传动机构(7)在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有1个。

5.根据权利要求1所述的无接触数字手动操纵杆，其特征在于：非接触式传感器在水平面内的X轴方向和Y轴方向各设有1个。

6.根据权利要求1或5所述的无接触数字手动操纵杆，其特征在于：所述的非接触式传感器采用霍尔集成电路(11)。

7.根据权利要求1或5所述的无接触数字手动操纵杆，其特征在于：所述的非接触式传感器采用光电器件。 

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