CN2750118Y

CN2750118Y - 制震装置

Info

Publication number: CN2750118Y
Application number: CN 200420087169
Authority: CN
Inventors: 王邦吉; 李长坚; 廖俊杰
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: Qisda Corp
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-01-04
Anticipated expiration: 2014-08-31

Abstract

一种制震装置，用于一电子装置中，该制震装置包括：一传感器，检测电子装置的震动状态并转换成一电子信号；一控制器，接收上述的电子信号并做处理后送出一控制信号；一制震器，接收上述的控制信号而产生动作以抵消电子装置的震动。控制器以脉宽调制(Pulse Width Modulation)的方式，用以控制制震器产生动作与否并控制制震器动作的强度，或者是以改变控制器输出电压大小的方式而控制制震器动作的强度。

Description

制震装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子装置的制震装置，特别涉及一种利用传感器检测电子装置的震动状态，而对制震器做适当的控制以抵销该电子装置的震动的制震装置。

背景技术

现有的电子装置，如投影机(Projector)、光驱(CD-RW/DVD-ROM)等，其噪音有部分来自共振，例如色轮(color wheel)高频(7200rpm-9000rpm)运转造成色轮外壳产生共振，或因风扇运转而造成共振。传统的方法是利用如橡胶垫片、铸铁、软胶材质等被动的方式来减震，效果有限。若能以电子方式控制快速消除震动，噪音便能降低。此外长期震动造成材料破坏的机率也可能被降低。例如色轮的破裂也是因为高温加上共振所造成。因此，主动电子式的制震系统可以有效地解决现有问题且降低维修成本。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的就在于以主动式的制震装置对产生震动的电子装置迅速地实施制震。

为达成上述目的，本实用新型提供一种制震装置用于一电子装置中，该制震装置包括：一传感器，检测电子装置的震动状态并转换成一电子信号；一控制器，接收上述的电子信号并做处理后送出一控制信号；以及一制震器，接收上述的控制信号而产生动作以抵消电子装置的震动。

本实用新型的制震装置中，上述的控制器包括一中央处理单元，接收上述的电子信号并利用适当的算法做运算后，送出控制信号。

本实用新型的制震装置中，制震器可有各种不同的型态，其中有以电磁铁的磁力达成制震的作用者，此制震器包括：一磁铁，装设在电子装置上；以及一电磁铁，与上述的磁铁保持适当的距离，并对应于控制信号而对上述的磁铁产生适当的磁力以抵销电子装置的震动。

另外亦可用流体作为传递震动者，此种制震器包括：一流体，可传递电子装置的震动；一振动器，对应于该控制信号而推动上述的流体产生适当的波动以抵销电子装置的震动。

另外一种制震器的型态是包括一制震组件，接触于电子装置，对应于控制信号而改变制震组件的刚性以抵销电子装置的震动。

本实用新型的制震装置中，传感器可为一应变仪，检测由电子装置的震动所产生材料应变。

本实用新型的主动式制震装置可以针对电子装置的震动做立即而迅速的制震，因此可以降低电子装置所产生的噪音，也因为迅速地达到制震的作用，可减少电子装置中的构件因长期震动所造成的材料破坏，延长使用寿命。

为了让本实用新型的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1a为本实用新型的主动式制震装置的系统方块图。

图1b为本实用新型的控制器的电路图。

图2为本实用新型的制震器配置的示意图。

图3为本实用新型的传感器(应变仪)配置的示意图。

图4为本实用新型制震器的第一实施例的示意图。

图5为本实用新型制震器的第二实施例的示意图。

图6为本实用新型制震器的第三实施例的示意图。

附图符号说明

32～磁铁；34～支持壁；36～电磁铁；42～弹性构件；44～空间；46～喇叭；52～接触构件；54～支持壁；100～震动源；100’～旋转马达总成；200～传感器；300～控制器；302～电压信号；304～电压信号；320～运算放大器；340～模拟/数字转换器；360～中央处理器；380～制震器驱动器；381～第一晶体管；382～第二晶体管；400～制震器；AD0至AD7～数字信号；PWM1～PWM信号。

具体实施方式

本实用新型的主动式制震装置如图1a所示，可用于对电子装置的振动源的减震，在本实施例中是以光驱为例做说明。其中，传感器200检测震动源100的震动状态并将震动状态转变成一电子信号，震动源100可为投影机或光驱中的旋转组件如马达，因此本实用新型的减震装置可应用至光驱马达的减震器(damper)上。一控制器300(可包括一中央处理单元)接收传感器200送出的电子信号并利用适当的算法对所接收的电子信号做运算，之后产生一控制信号，制震器400接收来自控制器300的控制信号而动作以抵销或降低该振动源100的震动。

图1b表示本实施例的控制器300的电路图。传感器200将感应的震动转换成电压信号302输出至一运算放大器320，运算放大器320接收电压信号302并输出一增益的电压信号304至一模拟/数字转换器(Analog to DigitalConvertor)340，并在此模拟/数字转换器340转换成8位(在本实施例中为8位，但不限于8位)的数字信号AD0～AD7，这些数字信号AD0～AD7则输入一中央处理器(Central processing unit)360，经中央处理器360运算后，输出一PWM信号PWM1至一制震器驱动器380，此制震器驱动器380包括一第一晶体管381以及一第二晶体管382，PWM信号PWM1可控制第二晶体管382导通与否(当PWM信号PWM1为高/低位准时，第二晶体管382为导通/不导通)，第二晶体管382可控制第一晶体管381导通与否(当第二晶体管382导通时，第一晶体管381会导通)，藉此可由PWM信号PWM1驱动制震器400，以下做更详细的说明。

运算放大器320是用来来调整增益(Gain)，让传感器200的感应电压范围最佳化，使模拟/数字转换器340效能最高。例如，传感器200的电压范围是0-1V，模拟/数字转换器340的输入电压范围是0-5V，所以我们就将增益(Gain)调整到5倍，这样就可以使系统最佳化。

模拟/数字转换器340将运算放大器320的输出电压转换成数字(8bits)输出，在应用上输出的位数越多，精准度越高，以8位为例，总共有256(2⁸)阶的分辨率，如果使用10位输出，总共有1024(2¹⁰)阶的分辨率。

中央处理器360将收到的信号(AD0～AD7)乘上一个函数f(x)，我们称f(x)是制震器匹配函数，根据不同的制震器会有不同的匹配函数，所以制震器匹配函数可以是线性函数或非线性函数，完全依照不同的制震器来定义。最后中央处理器360将处理后的信号输出，输出的信号是一种方波信号，称为PWM信号，用来控制第二晶体管382 ON/OFF的时间，让制震器驱动器380产生信号来控制制震器400。

如图2所示，制震器400设置在震动源(例如一光驱的框架)100与地面之间，以实施减震的作用。

本实用新型的传感器200可为多个应变仪(strain gauge)设置在震动源100上，分别检测不同方向的振动。如图3所示，一个应变仪可测出二个方向的应变，如上下，三个应变仪贴成如三角形或两两相隔120度，可以减少噪声的影响以增加准确性，应变仪所量测到的是电压值，而每一应变仪可接到一惠斯顿电桥，利用惠斯顿电桥将所量得的电压转换成电阻值，并对应求得实际的应变量，将实际的应变量再利用虎克定律(Hook’s law)推算出对应的应力，然后经由控制器300以制震器400作动态的减震。

本实用新型的控制器300所送出的控制信号可以下列的方式对制震器400做控制：

a.以脉宽调制(Pulse Width Modulation)的方式调整控制器300输出控制信号脉冲的宽度，而决定制震器400动作与否，或改变制震器400动作的强度。

b.由控制器300中的中央处理单元通过线路控制一数字/模拟转换芯片(Digital Analog Converter，DAC)，例如AD5301，输出不同的电压值而控制制震器400动作的强度。

以下介绍本实用新型的制震器的各种较佳实施例：

第一实施例

如图4所示，制震器400包括一磁铁32接触于光驱的旋转马达总成100’(相当于前述的震动源100，亦适用于以下的实施例)，一电磁铁36与磁铁32相隔适当的距离，一橡胶制的支持壁34支持旋转马达总成100’且磁铁32与电磁铁36固定于支持壁34上，电磁铁36可对应于来自控制器300的控制信号而产生与磁铁32相斥或相吸的磁力而推斥或吸引磁铁32以迅速地产生抵销旋转马达总成100’的震动。传感器200可为一应变仪(straingauge)，用来检测由旋转马达总成100’的震动所产生的材料的应变，并转换成电压信号供控制器300做控制之用。

第二实施例

如图5所示，制震器400包括一弹性构件42接触于旋转马达总成100’，以及一空间44，上述的空间44中充满流体，例如水、空气或胶质等，空间44的上方为弹性构件42，空间44的下方设有一喇叭46可产生声波以推动空间44中所贮存的流体做振动。当旋转马达总成100’的震动产生时，该震动经由弹性构件42及空间44中的流体向下传递，喇叭46对应于来自控制器300的控制信号而产生声波振动空间44中的流体，而迅速地抵销旋转马达总成100’的震动。传感器200可为一应变仪，用来检测由旋转马达总成100’的震动所产生的材料的应变，并转换成电压信号供控制器300做控制之用。

第三实施例

如图6所示，制震器400包括一接触构件52接触于旋转马达总成100’，以及一支持壁54支持旋转马达总成100’，支持壁54的刚性可藉由施加于支持壁54的电流变化而改变。因此对应于来自控制器300的控制信号而改变通过支持壁54的电流以改变支持壁5的刚性，藉此迅速地抵销或减少旋转马达总成100’的振动。传感器200可为一应变仪，用来检测由旋转马达总成100’的震动，并转换成电子信号供控制器300做控制之用。传感器200可为一应变仪，用来检测由旋转马达总成100’的震动所产生的材料的应变，并转换成电压信号供控制器300做控制之用。

发明的功效

本实用新型的主动式制震装置及制震方法可以针对电子装置的震动做立即而迅速的制震，因此可以降低电子装置所产生的噪音，也因为迅速地达到制震的作用，可减少电子装置中的构件因长期震动所造成的材料破坏，延长使用寿命。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种制震装置，用于一电子装置中，其特征在于，该制震装置包括：

一传感器，检测该电子装置的震动状态并转换成一电子信号；

一控制器，连接于该传感器，并接收该电子信号并对该电子信号做处理后送出一控制信号；以及

一制震器，连接于该控制器，并接收该控制信号而产生动作以抵消该电子装置的震动。

2.如权利要求1所述发制震装置，其中，该控制器包括一中央处理单元，接收该电子信号并利用适当的算法做运算后，送出该控制信号。

3.如权利要求1所述的制震装置，其中，该制震器包括：

一磁铁，与该电子装置接触；以及

一电磁铁，与该磁铁保持适当的距离而设置，并对应于该控制信号而对该磁铁产生适当的磁力以抵销该电子装置的震动。

4.如权利要求1所述的制震装置，其中，该制震器包括：

一弹性构件，接触于该电子装置；

一流体，接触于该弹性构件；以及

一振动器，接触于该流体，并对应于该控制信号而推动该流体产生适当的振动以抵销该电子装置的震动。

5.如权利要求1所述的制震装置，其中，该制震器包括一制震组件，接触于该电子装置，对应于该控制信号而改变通过该制震组件的电流，而改变该制震组件的刚性以抵销该电子装置的震动。

6.如权利要求1所述的制震装置，其中，该传感器为一应变仪，检测由该电子装置的震动所产生材料应变。