CN209570139U - 风门开合角度的检测装置、烟机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风门开合角度的检测装置、烟机，其中风门开合角度的检测装置包括主轴转动角度检测模块，其包括：主轴主体，与风门相连，跟随所述风门转动；磁铁，设置于所述主轴主体上，跟随所述主轴主体转动，所述磁铁沿主轴主体方向的磁场随着磁铁的转动而变化；霍尔传感器，与所述磁铁相对，用于根据所述磁场的变化检测所述风门的开合角度。磁铁跟随风门转动，其沿主轴主体方向的磁场也随着转动变化，霍尔传感器根据磁场的变化检测风门的开合角度，能够快速准确、高效地检测开合角度，便于后续对风门的开合角度的调整。

Description

风门开合角度的检测装置、烟机

技术领域

本实用新型涉及风门角度的检测领域，尤其涉及一种风门开合角度的检测装置、烟机。

背景技术

目前，带电动开合风门机构的家电(例如烟机)是当前家电市场新的主流。一般来说，控制开合风门角度的方式有：直接通过行程开关反馈或者单一控制开合电机运行时间。但是前者无法控制开合速度，后者产品开合角度的一致性差，且这两种控制方式都无法对风门的运行过程进行监控。更甚者，当无法对开合机构的卡滞、老化状态进行识别时，风门的开合机构往往未达到期望的使用寿命，就容易出现故障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种风门开合角度的检测装置、烟机，磁铁跟随风门转动，其沿主轴主体方向的磁场也随着转动变化，霍尔传感器根据磁场的变化检测风门的开合角度，能够快速准确、高效地检测开合角度，便于后续对风门的开合角度的调整。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种风门开合角度的检测装置，包括：主轴转动角度检测模块，包括：主轴主体，与风门相连，跟随所述风门转动；磁铁，设置于所述主轴主体上，跟随所述主轴主体转动，所述磁铁沿主轴主体方向的磁场随着磁铁的转动而变化；霍尔传感器，与所述磁铁相对，用于根据所述磁场的变化检测所述风门的开合角度。

进一步的，还包括：

传动连杆，与所述主轴转动角度检测模块连接；

推杆电机，与所述传动连杆连接；

主控单元，与所述主轴转动角度检测模块和所述推杆电机连接，用于根据所述推杆电机与传动连杆之间的杠杆比，调节所述风门的开合角度。

进一步的，所述霍尔传感器为角度霍尔传感器，所述角度霍尔传感器根据所述磁场变化检测所述风门的开合角度，具体指所述角度霍尔传感器将所述磁铁的N、S磁场的空间位置变化量转化为主轴主体的角度变化量，并将所述角度变化量以数字量的形式输出至所述主控单元。

进一步的，所述主控单元根据所述推杆电机与传动连杆之间的杠杆比，调节所述风门的开合角度，具体指：

所述主控单元根据所述杠杆比将所述角度变化量转换为风门开合的行程，确定所述风门的当前位置跟和当前运行速率；

所述主控单元比较所述当前位置、当前运行速率与标准位移-速率曲线，若当前运行速率大于标准运行速率，则减小驱动推杆电机的PWM占空比，降低推杆电机的输出功率，从而降低风门的运行速率，所述标准运行速率指当前位置在所述标准位移-速率曲线中对应的运行速率；若所述当前运行速率小于所述标准运行速率时，则增加驱动推杆电机的PWM占空比，提升推杆电机的输出功率，从而提升风门的运行速率。

进一步的，所述主控单元还用于：

存储所述风门的上限运行速率和下限运行速率；

比较所述当前运行速率与所述上限运行速率和下限运行速率，若所述当前运行速率大于所述上限运行速率，则判断所述主轴主体处于故障状态，并发出预警提示，切断所述霍尔传感器和主控单元的输出；若所述当前运行速率小于所述下限运行速率，则判断所述风门处于故障状态，并发出预警提示，切断所述霍尔传感器和主控单元的输出。

一种烟机，包括如前述的风门开合角度的检测装置。

相对于现有技术，本实用新型风门开合角度的检测装置、烟机至少具有以下优势：

(1)磁铁跟随风门转动，其沿主轴主体方向的磁场也随着转动变化，霍尔传感器根据磁场的变化检测风门的开合角度，能够快速准确、高效地检测开合角度，便于后续对风门的开合角度的调整；

(2)霍尔传感器有多种型号，用户可以基于不同的实际考量，选择合适的霍尔传感器，极具普适性；

(3)用户如果有不同的需求，只需根据实际产品传动结构的杠杆比更改软件算法，无需额外的硬件开发成本，通用性好，可移植性强；

(4)主控单元根据主轴转动角度检测模块检测到的风门开合角度变化与运行时间计算出风门实时的运行速率，当运行速率过快或过慢时，通过调整输出到推杆电机的功率，实现运行过程中开合速率的校正，保证产品在整个生命周期的风门开合一致性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主轴转动角度检测模块的分解示意图；

图2为本实用新型实施例的风门开合角度的检测装置的侧视图；

图3为本实用新型实施例的风门开合角度的检测方法的步骤示意图。

<符号说明>

1-主轴转动角度检测模块；2-主控单元；3-推杆电机；4-传动连杆；5-风门；6-烟机；7-主轴主体；8-磁铁；9-霍尔传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

现有技术中，难以对开合机构的卡滞、老化状态快速进行识别，烟机的开合机构往往不能达到期望的使用寿命，容易出现故障，有鉴于此，本实用新型提供了一种风门开合角度的检测装置，其中，磁铁跟随风门转动，其沿主轴主体方向的磁场也随着转动变化，霍尔传感器根据磁场的变化检测风门的开合角度，能够快速准确、高效地检测开合角度，便于后续对风门的开合角度的调整。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种风门开合角度的检测装置，图1为本实用新型实施例的主轴转动角度检测模块的分解示意图，如图1所示，该检测装置包括主轴转动角度检测模块1，其包括：主轴主体7，与风门5相连，跟随所述风门5转动；磁铁8，设置于所述主轴主体7上，跟随所述主轴主体7转动，所述磁铁8沿主轴主体7方向的磁场随着磁铁8的转动而变化；霍尔传感器9，与所述磁铁8相对(例如部分相对或者完全相对)，用于根据所述磁场的变化检测所述风门5的开合角度。

风门5可以为烟机6的风门或者其他家电的风门，以下将以烟机6为例，在此可以为侧吸烟机或者带其他类型的烟机，磁铁8可以为单面双极磁铁或者其他类型的磁铁，霍尔传感器9可以为角度霍尔传感器、矩阵排布的单极霍尔传感器、线性霍尔传感器或者其他类型的传感器。

在本实用新型实施例中，将单面双极磁铁8镶嵌在主轴主体7的侧面的凹槽中，主轴主体7的侧面正对角度霍尔传感器9，当侧吸烟机6的风门5转动时，磁铁8随主轴主体7转动，检测磁场的变化，将N、S磁场的空间位置变化转化为角度变化量，并以数字量的形式发送给主控单元2。

为了便于主轴转动角度检测模块1更高效、准确地检测风门5的开合角度，在本实用新型的一些实施例中，图2为本实用新型实施例的风门开合角度的检测装置的侧视图，如图2所示，该风门开合角度的检测装置还包括与所述主轴转动角度检测模块1连接的传动连杆4、与传动连杆4连接的推杆电机3、以及与主轴转动角度检测模块1和所述推杆电机3连接的主控单元2。主控模块根据所述推杆电机3与传动连杆4之间的杠杆比，调节所述风门5的开合角度。

主控单元2根据推杆电机3与传动连杆4之间的杠杆比，将主轴主体7转动的角度转换为风门5开合的行程，计算出风门5的当前位置跟当前运行速率。主控单元2内部存储有标准位移-速率曲线，风门5的任意位置点都对应唯一的优选的标准运行速率。也就是说，标准运行速率为当前位置在所述标准位移-速率曲线中对应的运行速率。将检测到的实际风门5位置与运行速率与标准曲线进行比对，若当前运行速率大于标准运行速率，表明当前运行速率过大，主控单元2通过减小驱动推杆电机3的PWM占空比，降低推杆电机3的输出功率，从而降低风门5的运行速率；若当前运行速率小于所述标准运行速率，表明当前运行速率过小，主控单元2通过增加驱动推杆电机3的PWM占空比，提升推杆电机3的输出功率，从而提升风门5的运行速率。

通过检测-比较-调整-输出的循环方法，风门5的每一次开合的当前位移-速率曲线都向标准曲线靠拢，即每一次开合风门5的行程、速率都能保证高度的一致性。

更进一步的，为了快速高效地识别故障状态，主控单元2还可以：

存储所述风门5的上限运行速率和下限运行速率；

比较所述当前运行速率与所述上限运行速率和下限运行速率，若所述当前运行速率大于所述上限运行速率，则判断所述主轴主体7处于故障状态，此时表明主轴主体7处于低载或空载状态(即传动出现故障)，并发出预警提示，切断所述角度霍尔传感器9和主控单元2的输出；若所述当前运行速率小于所述下限运行速率，则判断所述风门5处于故障状态，即风门5开合卡滞，并发出预警提示，切断所述角度霍尔传感器9和主控单元2的输出，防止推杆电机3因长时间堵转过热损坏或风门5未打开而风机启动导致侧吸烟机6内部负压过大。

其中，上限运行速率和下限运行速率可以根据侧吸烟机6的实际参数进行调整，以保证风门5的正常运行。

本实用新型实施例还提供了一种风门开合角度的检测方法，其应用于如前述的风门开合角度的检测装置，图3为本实用新型实施例的风门开合角度的检测方法的步骤示意图，如图3所示，所述风门开合角度的检测方法包括：

S1、磁铁跟随风门转动，改变磁铁沿主轴主体方向的磁场；

S2、根据所述磁场变化检测所述风门的开合角度。

在步骤S1中，风门为侧吸烟机的风门，单面双极磁铁可以镶嵌在主轴主体的侧面的凹槽中，主轴主体的侧面正对角度霍尔传感器(也可以为其他霍尔传感器)，当侧吸烟机的风门转动时，磁铁随主轴主体转动，改变磁铁沿主轴主体方向的磁场。

在步骤S2中，根据检测到的磁场变化，将N、S磁场的空间位置变化转化为角度变化量。

在本实用新型的一些实施例中，为了高效、快速、准确地调整所述风门的开合角度，该检测装置还包括与所述主轴转动角度检测模块连接的传动连杆、以及与所述传动连杆连接的推杆电机；所述风门开合角度的检测方法还包括：

S3、根据推杆电机与传动连杆之间的杠杆比，调节所述风门的开合角度。

更具体地，步骤S3可以包括以下步骤：

S31、根据所述杠杆比将所述角度变化量转换为风门开合的行程，确定所述风门的当前位置跟和当前运行速率；

S32、比较当前位置、当前运行速率与标准位移-速率曲线，若当前运行速率大于标准运行速率，则减小驱动推杆电机的PWM占空比，降低推杆电机的输出功率，从而降低风门的运行速率，所述标准运行速率指当前位置在所述标准位移-速率曲线中对应的运行速率；若所述当前运行速率小于所述标准运行速率时，则增加驱动推杆电机的PWM占空比，提升推杆电机的输出功率，从而提升风门的运行速率。

也就是说，先预设一个标准位移-速率曲线，风门的任意位置点都对应唯一的优选的标准运行速率(当前位置在所述标准位移-速率曲线中对应的运行速率)。将检测到的实际风门位置与运行速率与标准曲线进行比对，若当前运行速率大于标准运行速率，表明当前运行速率过大，主控单元通过减小驱动推杆电机的PWM占空比，降低推杆电机的输出功率，从而降低风门的运行速率；若当前运行速率小于所述标准运行速率，表明当前运行速率过小，主控单元通过增加驱动推杆电机的PWM占空比，提升推杆电机的输出功率，从而提升风门的运行速率。

通过检测-比较-调整-输出的循环方法，风门的每一次开合的当前位移-速率曲线都向标准曲线靠拢，即每一次开合风门的行程、速率都能保证高度的一致性。

此外，该检测方法还可以包括步骤S4、比较所述当前运行速率与预设的上限运行速率和下限运行速率，若所述当前运行速率大于所述上限运行速率，则判断所述主轴主体处于故障状态，此时表明主轴主体处于低载或空载状态(即传动出现故障)，并发出预警提示，切断所述角度霍尔传感器和主控单元的输出；若所述当前运行速率小于所述下限运行速率，则判断所述风门处于故障状态，即风门开合卡滞，并发出预警提示，切断所述角度霍尔传感器和主控单元的输出，防止推杆电机因长时间堵转过热损坏或风门未打开而风机启动导致侧吸烟机内部负压过大。

其中，上限运行速率和下限运行速率可以根据侧吸烟机的实际参数进行调整，以保证风门的正常运行。

本实用新型实施例还提供了一种烟机，包括前述的风门开合角度的检测装置。

综上，本实用新型的风门开合角度的检测装置、烟机，其磁铁跟随风门转动，其沿主轴主体方向的磁场也随着转动变化，霍尔传感器根据磁场的变化检测风门的开合角度，能够快速准确、高效地检测开合角度，便于后续对风门的开合角度的调整。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (6)

1.一种风门开合角度的检测装置，其特征在于，包括：

主轴转动角度检测模块，包括：

主轴主体，与风门相连，跟随所述风门转动；

磁铁，设置于所述主轴主体上，跟随所述主轴主体转动，所述磁铁沿主轴主体方向的磁场随着磁铁的转动而变化；

霍尔传感器，与所述磁铁相对，用于根据所述磁场的变化检测所述风门的开合角度。

2.根据权利要求1所述的风门开合角度的检测装置，其特征在于，还包括：

传动连杆，与所述主轴转动角度检测模块连接；

推杆电机，与所述传动连杆连接；

主控单元，与所述主轴转动角度检测模块和所述推杆电机连接，用于根据所述推杆电机与传动连杆之间的杠杆比，调节所述风门的开合角度。

3.根据权利要求2所述的风门开合角度的检测装置，其特征在于，所述霍尔传感器为角度霍尔传感器，所述角度霍尔传感器根据所述磁场变化检测所述风门的开合角度，具体指所述角度霍尔传感器将所述磁铁的N、S磁场的空间位置变化量转化为主轴主体的角度变化量，并将所述角度变化量以数字量的形式输出至所述主控单元。

4.根据权利要求2所述的风门开合角度的检测装置，其特征在于，所述主控单元根据所述推杆电机与传动连杆之间的杠杆比，调节所述风门的开合角度，具体指：

所述主控单元根据所述杠杆比将所述角度变化量转换为风门开合的行程，确定所述风门的当前位置跟和当前运行速率；

所述主控单元比较所述当前位置、当前运行速率与标准位移-速率曲线，若当前运行速率大于标准运行速率，则减小驱动推杆电机的PWM占空比，降低推杆电机的输出功率，从而降低风门的运行速率，所述标准运行速率指当前位置在所述标准位移-速率曲线中对应的运行速率；若所述当前运行速率小于所述标准运行速率时，则增加驱动推杆电机的PWM占空比，提升推杆电机的输出功率，从而提升风门的运行速率。

5.根据权利要求4所述的风门开合角度的检测装置，其特征在于，所述主控单元还用于：

存储所述风门的上限运行速率和下限运行速率；

比较所述当前运行速率与所述上限运行速率和下限运行速率，若所述当前运行速率大于所述上限运行速率，则判断所述主轴主体处于故障状态，并发出预警提示，切断所述霍尔传感器和主控单元的输出；若所述当前运行速率小于所述下限运行速率，则判断所述风门处于故障状态，并发出预警提示，切断所述霍尔传感器和主控单元的输出。

6.一种烟机，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一所述的风门开合角度的检测装置。