CN203672313U

CN203672313U - 位置检测装置和运动位置检测系统

Info

Publication number: CN203672313U
Application number: CN201320527777.4U
Authority: CN
Inventors: 张平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2023-08-27

Abstract

本实用新型涉及一种位置检测装置和运动位置检测系统。位置检测装置包括：磁性元件，活动地设置，用于指示当前位置；磁性检测元件，设置在磁性元件的运动路径上，用于在遇到磁性元件时发出位置信号，磁性检测元件的个数为多个；信号处理单元，与多个磁性检测元件电连接，用于根据位置信号的来源确定磁性元件的当前位置。与现有技术中的长距离位移检测设备相比，本实用新型具有成本低、设备简单可靠、信号不受干扰、信号可以为无源运行方式的特点。同时，由于采用了密集磁性检测元件阵列，因而，实现了检测位置的直接数字化，提高了测量的精度的效率。

Description

位置检测装置和运动位置检测系统

技术领域

本实用新型涉及位置检测领域，特别是涉及一种位置检测装置和运动位置检测系统。

背景技术

现有技术中，对长距离位移的检测是非常困难的。现有技术中的某些长距离位移检测装置（如编码电缆等）均因设备复杂、信号易受干扰、可靠性差等原因难以广泛得到应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种成本低、设备简单可靠、精度高的位置检测装置和运动位置检测系统。

为解决上述技术问题，作为本实用新型的第一个方面，提供了一种位置检测装置，包括：磁性元件，活动地设置，用于指示当前位置；磁性检测元件，设置在磁性元件的运动路径上，用于在遇到磁性元件时发出位置信号，磁性检测元件的个数为多个；信号处理单元，与多个磁性检测元件电连接，用于根据位置信号的来源确定磁性元件的当前位置。

进一步地，位置检测装置还包括：信号采集单元，与磁性检测元件和信号处理单元电连接，用于将来自磁性检测元件的位置信号发送给信号处理单元。

进一步地，信号采集单元的个数为多个，每个信号采集单元分别与多个磁性检测元件电连接。

进一步地，位置检测装置还包括：总线通讯单元，与信号处理单元电连接，信号处理单元将当前位置通过总线通讯单元发送到总线上。

进一步地，总线通讯单元是CAN总线通讯单元。

进一步地，位置检测装置还包括：无线发送单元，与信号处理单元电连接，信号处理单元将当前位置通过无线发送单元发送出去。

作为本实用新型的第二个方面，提供了一种运动位置检测系统，包括：上述的位置检测装置，位置检测装置的磁性元件安装在待检测运动物上。

进一步地，位置检测装置还包括：总线通讯单元，与信号处理单元电连接，信号处理单元将当前位置通过总线通讯单元发送到总线上；待检测运动物的个数为多个；位置检测装置的个数为多个，多个位置检测装置的磁性元件一一对应地安装在多个待检测运动物上；多个位置检测装置的磁性检测元件沿运动路径依次设置；运动位置检测系统还包括：系统控制终端，与每个位置检测装置的总线通讯单元电连接。

进一步地，位置检测装置还包括：无线发送单元，与信号处理单元电连接，信号处理单元将当前位置通过无线发送单元发送出去；运动位置检测系统还包括：安装在待检测运动物上的无线接收单元，与无线发送单元通讯连接，用于接收由无线发送单元发出的当前位置。

进一步地，待检测运动物是行车。

与现有技术中的长距离位移检测设备相比，本实用新型具有成本低、设备简单可靠、信号不受干扰、信号可以为无源运行方式的特点。同时，由于采用了密集磁性检测元件阵列，因而，实现了检测位置的直接数字化，提高了测量的精度的效率。

附图说明

图1示意性示出了位置检测装置的结构原理图；以及

图2示意性示出了运动位置检测系统的结构示意图。

图中附图标记：1、磁性元件；2、磁性检测元件；3、信号采集单元；4、总线通讯单元；5、无线发送单元；6、系统控制终端；7、无线接收单元；8、待检测运动物；9、总线；10、信号处理单元；11、位置检测装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本实用新型涉及一种利用密集排布的磁性检测元件阵列（例如霍尔元件等）来检测物体位移的方法和装置，特别是涉及检测长距离运行物体位移，可以可靠地进行长距离位移检测，还可对检测结果进行分析、处理和传输。

作为本实用新型的第一方面，请参考图1和图2，提供了一种位置检测装置11(PDU,Position Detection Unit)，包括：磁性元件1（例如磁铁等），活动地设置，用于指示当前位置；磁性检测元件2（例如霍尔元件等），设置在磁性元件1的运动路径上，用于在遇到磁性元件1时发出位置信号，磁性检测元件2的个数为多个；信号处理单元10（例如单片机或PLC等），与多个磁性检测元件2电连接，用于根据位置信号的来源确定磁性元件1的当前位置。

使用时，将磁性元件1安装在待检测运动物8上，这样，当待检测运动物8沿预定的运动路径运动时，其上安装的磁性元件1就会随之一起运动，从而不断地经过每个磁性检测元件2。当磁性元件1与某一个磁性检测元件2相遇时，该某一个磁性检测元件2就会发出一个位置信号。这样，信号处理单元10便可根据其收到的位置信号的来源，即来源于哪个磁性检测元件2，确定磁性元件1的位置，从而在长距离上实现位置检测的目的。

使用密集磁性检测元件2阵列配合待检测运动物8上的磁性元件1，实现了在待检测运动物8停电情况下仍然可以检测到它的位置的作用，即一种被测对象无源的位移检测的方法。

与现有技术中的长距离位移检测设备相比，本实用新型具有成本低、设备简单可靠、信号不受干扰、信号可以为无源运行方式的特点。同时，由于采用了密集磁性检测元件2阵列，因而，实现了检测位置的直接数字化，提高了测量的精度的效率。

优选地，位置检测装置还包括：信号采集单元3，与磁性检测元件2和信号处理单元10电连接，用于将来自磁性检测元件2的位置信号发送给信号处理单元10。优选地，信号采集单元3的个数为多个，每个信号采集单元3分别与多个磁性检测元件2电连接。特别地，在一个实施例中，每个信号采集单元上等距排列有16个磁性检测元件2，相互间隔为1cm；每个位置检测装置11共有8个信号采集单元，所以每个位移检测单元检测距离为128cm，检测分辨率为1cm。

优选地，位置检测装置还包括：总线通讯单元4，与信号处理单元10电连接，信号处理单元10将当前位置通过总线通讯单元4发送到总线9上。优选地，总线通讯单元4是CAN总线通讯单元。显然，也可以采用其它的总线通讯形式。利用总线通讯单元4可以将多个位置检测装置组装拼接起来，实现更长距离的检测，同时，将其各自检测的位置信息发送到总线9上去，以利于上位控制系统的使用。

优选地，位置检测装置还包括：无线发送单元5，与信号处理单元10电连接，信号处理单元10将当前位置通过无线发送单元5发送出去。例如，可以利用无线发送单元5将当前位置发送给待检测运动物8，从而使待检测运动物8可以根据其接收到的信息，控制其运动或停止，防止与其它的待检测运动物8发生碰撞等事故。

作为本实用新型的第二方面，请参考图1和图2，提供了一种运动位置检测系统，包括：上述的位置检测装置11，位置检测装置11的磁性元件1安装在待检测运动物8上。这样，待检测运动物8运动时，就带动其上的磁性元件1一起运动。

优选地，位置检测装置11还包括：总线通讯单元4，与信号处理单元10电连接，信号处理单元10将当前位置通过总线通讯单元4发送到总线上；待检测运动物8的个数为多个；位置检测装置11的个数为多个，多个位置检测装置11的磁性元件1一一对应地安装在多个待检测运动物8上；多个位置检测装置11的磁性检测元件2沿运动路径依次设置；运动位置检测系统还包括：系统控制终端6，与每个位置检测装置的总线通讯单元4电连接。可见，通过总线通讯单元4可以实现组装的功能，提高了本实用新型的功能扩展性。

例如，当待检测运动物8上的磁性元件1接近磁性检测元件2时，处于超过动作点磁场强度中的一个或几个磁性检测元件2输出感应到的位置信号，此位置信号经过信号处理单元10处理后，可通过CAN总线向系统控制终端6发送。

优选地，位置检测装置11还包括：无线发送单元5，与信号处理单元10电连接，信号处理单元10将当前位置通过无线发送单元5发送出去；运动位置检测系统还包括：安装在待检测运动物8上的无线接收单元7，与无线发送单元5通讯连接，用于接收由无线发送单元5发出的当前位置。这样，使待检测运动物8可以根据其接收到的信息，控制其运动或停止，防止与其它的待检测运动物8发生碰撞等事故。

优选地，在一个优选的实施例中，待检测运动物8是行车。显然，也可以是其它的运动物体。

可见，本实用新型中的运动位置检测系统具有智能分析处理信号的能力、通讯组网的能力，当需要对多个物体检测时，大大降低了成本。进一步地，本实用新型利用霍尔元件组成的传感器阵列实现了长距离对被检测物体连续和精确的位移检测。进一步地，使用单片机或PLC等对待检测运动物8的位置信息进行综合处理和分析，并可以通过无线和总线的通讯方式和上位机等其他监控系统协同工作，从而实现位置检测控制的信息化和智能化。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种位置检测装置，其特征在于，包括：

磁性元件（1），活动地设置，用于指示当前位置；

磁性检测元件（2），设置在所述磁性元件（1）的运动路径上，用于在遇到所述磁性元件（1）时发出位置信号，所述磁性检测元件（2）的个数为多个；

信号处理单元，与所述多个磁性检测元件（2）电连接，用于根据所述位置信号的来源确定所述磁性元件（1）的所述当前位置。

2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述位置检测装置还包括：

信号采集单元（3），与所述磁性检测元件（2）和所述信号处理单元电连接，用于将来自所述磁性检测元件（2）的所述位置信号发送给所述信号处理单元。

3.根据权利要求2所述的位置检测装置，其特征在于，所述信号采集单元（3）的个数为多个，每个所述信号采集单元（3）分别与多个所述磁性检测元件（2）电连接。

4.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述位置检测装置还包括：

总线通讯单元（4），与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元将所述当前位置通过所述总线通讯单元（4）发送到总线上。

5.根据权利要求4所述的位置检测装置，其特征在于，所述总线通讯单元（4）是CAN总线通讯单元。

6.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述位置检测装置还包括：

无线发送单元（5），与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元将所述当前位置通过所述无线发送单元（5）发送出去。

7.一种运动位置检测系统，其特征在于，包括：权利要求1至4中任一项所述的位置检测装置（11），所述位置检测装置（11）的磁性元件（1）安装在待检测运动物（8）上。

8.根据权利要求7所述的运动位置检测系统，其特征在于，

所述位置检测装置（11）还包括：总线通讯单元（4），与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元将所述当前位置通过所述总线通讯单元（4）发送到总线上；

所述待检测运动物（8）的个数为多个；所述位置检测装置（11）的个数为多个，所述多个位置检测装置（11）的磁性元件（1）一一对应地安装在所述多个待检测运动物（8）上；所述多个位置检测装置的磁性检测元件（2）沿所述运动路径依次设置；

所述运动位置检测系统还包括：系统控制终端（6），与每个所述位置检测装置的总线通讯单元（4）电连接。

9.根据权利要求7所述的运动位置检测系统，其特征在于，

所述位置检测装置（11）还包括：无线发送单元（5），与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元将所述当前位置通过所述无线发送单元（5）发送出去；

所述运动位置检测系统还包括：安装在所述待检测运动物（8）上的无线接收单元（7），与所述无线发送单元（5）通讯连接，用于接收由所述无线发送单元（5）发出的所述当前位置。

10.根据权利要求7所述的运动位置检测系统，其特征在于，所述待检测运动物（8）是行车。