CN206038195U - 一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置 - Google Patents

一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置 Download PDF

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王径
郭建武
靳海方
唐波
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Abstract

本实用新型公开了一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置,力矩检测装置本体,该力矩检测装置本体包括:检测电路、放大电路、接口电路、主控制器。本实用新型可以实时测量电动执行器的输出力矩,力矩保护值的设置范围可以从零到最大输出力矩,整个检测装置的力矩保护值调整方便,检测数据的精度高。

Description

一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电动执行器领域,尤其是涉及一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置。背景技术
[0002] 电动执行器输出力矩是电动执行器的一项重要技术指标,但现有的力矩监测装置在测量的实时性方面欠佳,对于力矩保护值的设置范围受到一定的限制,对于监测的精度也不甚满意。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置,其可以实时测量电动执行器的输出力矩,力矩保护值得范围可以从零到最大输出力矩,整个检测装置的力矩保护值调整方便,检测数据的精度高。
[0004] 为解决上述技术问题,本实用新型的实施方式提供了一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置,其包括力矩检测装置本体,该力矩检测装置本体的检测电路板包括:检测电路、放大电路、接口电路,该检测电路板将处理后的信号送给与其连接的主控制器;
[0005] 所述检测电路包括:接于电源VCC的电阻R1、电阻R2,电阻R1接于电阻R3,电阻R2接于电阻R4,所述电阻R3、电阻R4另一端接地,电阻R1和电阻R3之间的接出电路连接有电阻 R9,电阻R2和电阻R4之间的接出电路接有电阻R5,电阻R5的输出端接有一端接地的电容C2, 电阻R9的输出端接有另一端接地的电容C6,在电阻R5和电阻R9之间接有电容C3;
[0006] 接于检测电路的放大电路,其包括:控制芯片U1,该控制芯片U1的1脚和8脚之间接有电阻R4,控制芯片U1的4脚接地,控制芯片U1的5脚接有另一端接地的电容C5,且控制芯片的5脚接于电阻R7和电阻R8之间,电阻R8另一端接地,电阻R7的另一端接于第一外接线路, 控制芯片U1的6脚接有另一端接地的电容C4,控制芯片U1的7脚接于另一端接地的电容C9, 且控制芯片U1的7脚接于第一外接线路;
[0007] 接于所述放大电路的接口电路,其包括:连接器P1,连接器的1脚接于电源VCC,且该连接器的1脚接于另一端接地的电解电容E1,该连接器P1的3脚接地。
[0008] 进一步,所述控制芯片为MAX3194。
[0009] 进一步,所述力矩检测装置本体具有环形阵列布置的四个打穿孔,四个打穿孔之间的四个力矩臂中两个力矩臂黏贴有应变片,该应变片通过螺钉而安装于力矩检测装置本体的检测电路板。
[0010] 进一步,所述力矩检测装置本体可拆卸地安装于执行器箱体。
[0011] 进一步,所述力矩检测装置本体通过安装孔配合螺钉而可拆卸地安装于执行器箱体。
[0012] 装置由力矩检测本体,应变片,检测电路板组成。打穿孔位置采用线切割加工打穿,形成四个力矩臂,在其中两个力矩臂上贴有应变片,应变片导线接入检测电路板内。检测电路板的电路由检测电路、放大电路、接口电路组成,检测电路板将处理后的信号送给主控制器(在电动执行器主控制系统中)进行分析,并根据信号的大小标定力矩值。
[0013] 力矩检测装置通过三个螺钉将其固定在执行器箱体上,当电动执行器开、关阀门时,电动机转子的反向推力作用在力矩检测装置上,检测装置受力发生形变,力矩臂上的应变片电阻发生变化,检测电路的输出电压也发生变化,电阻变化量与检测装置受力大小成正比关系。
[0014] 与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:[0〇15] 1 •可以实时测量电动执行器的输出力矩,由于可以从零开始检测力矩值,故力矩保护值的设置范围可以根据需要,从零到最大输出力矩均可以设置。
[0016] 2.力矩保护值的调整无需打开执行器外壳,只需要遥控器设置即可完成。
[0017] 3.检测不受外界因素的干扰,精度高。附图说明
[0018] 图1为一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置原理框图;
[0019] 图2为一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置中接口电路原理图;
[0020] 图3为一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置中检测电路原理图;
[0021] 图4为一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置中放大电路原理图;
[0022] 图5为一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置结构图。具体实施方式
[0023] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。[〇〇24] 参见图1所示,一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置,其包括力矩检测装置本体E,该力矩检测装置本体包括:检测电路1、放大电路2、接口电路3、主控制器4。
[0025] 参见图2所示,接于所述放大电路的接口电路,其包括:连接器P1,连接器的1脚接于电源VCC,且该连接器的1脚接于另一端接地的电解电容E1,该连接器P1的3脚接地。
[0026] 参见图3所示,所述检测电路包括一个电桥,具体地讲,该检测电路包括:接于电源 VCC的电阻R1、电阻R2,电阻R1接于电阻R3,电阻R2接于电阻R4,所述电阻R3、电阻R4另一端接地,电阻R1和电阻R3之间的接出电路连接有电阻R9,电阻R2和电阻R4之间的接出电路接有电阻R5,电阻R5的输出端接有一端接地的电容C2,电阻R9的输出端接有另一端接地的电容C6,在电阻R5和电阻R9之间接有电容C3。[0〇27] 参见图4所示,接于检测电路的放大电路,其包括:控制芯片U1,例如MAX3194,该控制芯片U1的1脚和8脚之间接有电阻R4,控制芯片U1的4脚接地,控制芯片U1的5脚接有另一端接地的电容C5,且控制芯片的5脚接于电阻R7和电阻R8之间,电阻R8另一端接地,电阻R7 的另一端接于第一外接线路,控制芯片U1的6脚接有另一端接地的电容C4,控制芯片U1的7 脚接于另一端接地的电容C9,且控制芯片U1的7脚接于第一外接线路。[〇〇28] 参见图5所示,所述力矩检测装置本体E具有环形阵列布置的四个打穿孔E1,四个打穿孔之间的四个力矩臂E5中两个力矩臂设置应变片E2,该应变片通过螺钉E3而安装于路局检测本体的检测电路板T,且所述力矩检测装置本体可拆卸地安装于执行器箱体,例如:所述力矩检测装置本体通过安装孔E4配合螺钉而可拆卸地安装于执行器箱体。[〇〇29] 装置由力矩检测本体,应变片,检测电路板组成。打穿孔位置采用线切割加工打穿,形成四个力矩臂,在其中两个力矩臂上贴有应变片,应变片导线接入检测电路板内。检测电路板的电路由检测电路、放大电路、接口电路组成,检测电路板将处理后的信号送给主控制器(在电动执行器主控制系统中)进行分析,并根据信号的大小标定力矩值。
[0030] 力矩检测装置通过三个螺钉将其固定在执行器箱体上,当电动执行器开、关阀门时,电动机转子的反向推力作用在力矩检测装置上,检测装置受力发生形变,力矩臂上的应变片电阻发生变化,检测电路的输出电压也发生变化,电阻变化量与检测装置受力大小成正比关系。
[0031] 本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (4)

1.一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置,其包括力矩检测装置本体,其特征在 于,该力矩检测装置本体的检测电路板包括:检测电路、放大电路、接口电路,该检测电路板 将处理后的信号送给与其连接的主控制器;所述检测电路包括:接于电源VCC的电阻R1、电阻R2,电阻R1接于电阻R3,电阻R2接于电 阻R4,所述电阻R3、电阻R4另一端接地,电阻R1和电阻R3之间的接出电路连接有电阻R9,电 阻R2和电阻R4之间的接出电路接有电阻R5,电阻R5的输出端接有一端接地的电容C2,电阻 R9的输出端接有另一端接地的电容C6,在电阻R5和电阻R9之间接有电容C3;接于检测电路的放大电路,其包括:控制芯片U1,该控制芯片U1的1脚和8脚之间接有电 阻R4,控制芯片U1的4脚接地,控制芯片U1的5脚接有另一端接地的电容C5,且控制芯片的5 脚接于电阻R7和电阻R8之间,电阻R8另一端接地,电阻R7的另一端接于第一外接线路,控制 芯片U1的6脚接有另一端接地的电容C4,控制芯片U1的7脚接于另一端接地的电容C9,且控 制芯片U1的7脚接于第一外接线路;接于所述放大电路的接口电路,其包括:连接器P1,连接器的1脚接于电源VCC,且该连 接器的1脚接于另一端接地的电解电容E1,该连接器P1的3脚接地;所述控制芯片为MAX3194。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置,其特征在于,所 述力矩检测装置本体具有环形阵列布置的四个打穿孔,四个打穿孔之间的四个力矩臂中两 个力矩臂贴有应变片,该应变片通过螺钉而安装于力矩检测装置本体的检测电路板。
3.根据权利要求1所述的一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置,其特征在于,所 述力矩检测装置本体可拆卸地安装于执行器箱体。
4.根据权利要求3所述的一种用于智能型电动执行器的力矩检测装置,其特征在于,所 述力矩检测装置本体通过安装孔配合螺钉而可拆卸地安装于执行器箱体。
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