CN202421899U - 一种智能帆船自动控制系统 - Google Patents

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林双海
陈松
石珂玮
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Abstract

本实用新型提供一种帆位检测传感器，其包括与帆船风帆和控制器相连接的帆位检测传感器，与控制器连接的电机检测器。还包括与控制器连接的风速传感器和风向传感器。实施本实用新型的智能帆船自动控制系统，具有以下有益效果：采用霍尔计数和光电检测法，简单快速的测定风速和风向。采用帆位检测传感器和电机检测单元，来保证拉帆过程的精准性。

Description

一种智能帆船自动控制系统
技术领域
本实用新型涉及交通工具领域，更具体地说，涉及一种智能帆船自动控制系统。 
背景技术
随着化石能源的日益减少和环境问题的日益严峻，诞生了新型智能风帆船。但现有的智能风帆船，拉帆过程中容易受到外界的扰动，产生错误的拉帆信号，缺乏帆位检测传感器额电机检测单元，系统可靠性不高，不能保证精准拉帆。然而，传统的风速和风向传感器，结构较为复杂，造价较为昂贵。 
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的缺陷，提供一种智能帆船自动控制系统。 
本实用新型提供一种帆位检测传感器，其包括与帆船风帆和控制器相连接的帆位检测传感器，与控制器连接的电机检测器。 
优选地，还包括与控制器连接的风速传感器和风向传感器。 
优选地，帆位检测传感器包括一端与桅杆连接，另一端与横栏上的滑轮连接的连接板，电缆线沿横栏和滑轮形成控制电路，其中，桅杆同时穿过连接板和横栏。 
优选地，电机检测器包括黑白盘和光电传感器，黑白盘设置在电机轴的滑轮上，光电传感器的探头对准黑白盘。 
优选地，光电传感器为红外反射式光电传感器。 
优选地，风速传感器包括竖轴和与竖轴连接的横轴，在横轴上设置三个风杯和磁片，在竖轴上设置霍尔元件。 
优选地，风向传感器包括转轴，转轴的上端连接风向标，转轴下端连接发光二极管，转轴穿过一个电路板，电路板上围绕转轴设置一圈光敏电阻。 
实施本实用新型的智能帆船自动控制系统，具有以下有益效果：采用霍尔计数和光电检测法，简单快速的测定风速和风向。采用帆位检测传感器和电机检测单元，来保证拉帆过程的精准性。 
附图说明
图1是本实用新型的帆位检测传感器的结构示意图； 
图2是本实用新型的风速传感器的结构示意图；
图3是本实用新型的风向传感器的结构示意图；
图4是本实用新型的黑白盘的结构示意图；
图5是本实用新型的光电检测电路图。
图中：1、连接板；2、滑轮；3、横栏；4、桅杆；5、电缆线；6、风杯；7、霍尔元件；8、磁片；9、竖轴；10、转轴；11、风向标；12、发光二极管；13、电路板；14、光敏电阻。 
具体实施方式
本发明提供一种智能帆船自动控制系统，包括与帆船风帆和控制器相连接的帆位检测传感器。还包括与控制器连接的电机检测器、风速传感器和风向传感器。帆位检测传感器包括一端与桅杆4连接，另一端与横栏3上的滑轮2连接的连接板1，连接板1上设置一个放置可连续变化的电位器，连接板电缆线5沿横栏3和滑轮2形成控制电路，其中，桅杆4同时穿过连接板1和横栏3。电机检测器包括黑白盘和光电传感器，黑白盘设置在电机轴的滑轮上，光电传感器的探头对准黑白盘。 光电传感器为红外反射式光电传感器。风速传感器包括竖轴9和与竖轴9连接的横轴，在横轴上设置三个风杯6和磁片8，在竖轴上设置霍尔元件7。风向传感器包括转轴10，转轴10的上端连接风向标11，转轴10下端连接发光二极管12，转轴10穿过一个电路板13，电路板13上围绕转轴设置一圈光敏电阻14。 
图1是本实用新型的帆位检测传感器的结构示意图，如图所示，在桅杆4上固定连接板1，连接板1的一端钻一个孔（本实施例中，孔的大小为直径为28毫米），放入可连续变化的电位器，并且用螺丝扣合的方法将其锁紧。电位器的末端塞入滑轮2，并且用螺丝将其把紧。滑轮2上固定电缆线5，电缆线5的另一端先通过铁环，然后固定在横栏3上。当电机拉动风帆转动的时候，一条电缆线张紧，一条电缆线松放，进而带动与之相连的滑轮转动。滑轮转动后，与之相连的电位器也转动。电位器转动后，其电阻值改变，通过检测电阻的变化，并与控制系统配合，进而判读风帆是否处于既定位置。 
采用黑白盘（如图4）和光电传感器（本实用新型中采用红外反射式光电传感器），通过对黑白盘的检测可以得知电机转动的角度。将黑白盘贴在与电机输出轴连接的滑轮上，光电传感器固定在电机输出轴前，其的探头对准黑白盘，如果正对着的是黑的地方，就不会反射光线，从而后级电路输出的是高电平，如果正对着的是白的地方，就会反射光线，从而后级电路输出的是低电平，单片机通过对输出引脚电平信号的采集，可以获知电机的转角。与帆位检测传感器配合，来保证拉帆过程的精准性。 
图2是本实用新型的风速传感器的结构示意图，如图所示，当风吹到横轴上面时就会带动横轴发生转动，磁片8固定在横轴上面就会一起发生转动。当风速发生变化时横轴的转动速度就会发生变化。利用固定在竖轴9上面的霍尔元件7就可以很容易的将风速经过处理后计算出来。 
图3是本实用新型的风向传感器的结构示意图，如图所示，风向标11、转轴10和发光二极管12固定在一起，当外部有来风时，吹动风向标转动，进而带动将与之相连的旋转轴10和发光二极管12转动。当发光二极管12转动后，照射到位于电路板13上与风向一一对应的某一光敏电阻14，使得其阻值发生变化，通过连接信号线将这个信号送到处理器经过算法处理后，显示在液晶屏上。当风向改变的时候，发光二极管12的位置发生改变，照射到另一光敏电阻，使其阻值发生改变，因而能够随时反映出风向。在本实施例中，电路板上环绕一周固定36个光敏电阻（无光照射时，其阻值大约为2兆欧，有光照射时，其阻值大约为800欧）。当来风在指示仪的适用范围内时，风向标转动，进而带动转轴上的发光二极管12转动，通过检测光明电阻上的电流变化，进而判断风向。 
本实用新型是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。 

Claims (7)

1.一种智能帆船自动控制系统，其特征在于：包括与帆船风帆和控制器相连接的帆位检测传感器，与控制器连接的电机检测器。
2.根据权利要求1所述的智能帆船自动控制系统，其特征在于：还包括与控制器连接的风速传感器和风向传感器。
3.根据权利要求1所述的智能帆船自动控制系统，其特征在于：帆位检测传感器包括一端与桅杆（4）连接，另一端与横栏（3）上的滑轮（2）连接的连接板（1），连接板（1）上设置一个放置可连续变化的电位器，电缆线（5）沿横栏（3）和滑轮（2）形成控制电路，其中，桅杆（4）同时穿过连接板（1）和横栏（3）。
4.根据权利要求1所述的智能帆船自动控制系统，其特征在于：电机检测器包括黑白盘和光电传感器，黑白盘设置在电机轴的滑轮上，光电传感器的探头对准黑白盘。
5.根据权利要求4所述的智能帆船自动控制系统，其特征在于：光电传感器为红外反射式光电传感器。
6.根据权利要求2所述的智能帆船自动控制系统，其特征在于：风速传感器包括竖轴（9）和与竖轴（9）连接的横轴，在横轴上设置三个风杯（6）和磁片（8），在竖轴上设置霍尔元件（7）。
7.根据权利要求2所述的智能帆船自动控制系统，其特征在于：风向传感器包括转轴（10），转轴（10）的上端连接风向标（11），转轴（10）下端连接发光二极管（12），转轴（10）穿过一个电路板（13），电路板（13）上围绕转轴设置一圈光敏电阻（14）。
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