[实用新型]感测步进电机运行位置的系统及具有该系统的气体调节阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于感测步进电机运行位置的系统。具体而言，本实用新型涉及的此类系统主要应用于由步进电机控制的气体调节阀，其设置有用于感测电机运转位置的步进位置传感器。

背景技术

气体调节阀在多种行业的自动控制领域已有广泛的应用。并且，在现有技术的一些气体调节阀设计中也采用了步进电机来控制气体调节阀的运作。在常规的系统中，为了测量气体调节阀的运行位置，往往是通过设置霍尔传感器来感测步进电机的步进传感器轴的位置实现的。

然而，现有技术中的上述设计存在着明显的不足和缺陷。首先，在气体调节阀的使用过程中，如果要感测电机的转动方向和转动程度，其实现配置会比较昂贵。另外，采用现有技术的感测设计所能得到的感测解析度收到较大限制。具体来说，利用现有技术的设计，在电机转动一周的过程中最多只能产生12个信号。

现有技术中的上述缺陷和不足严重影响了气体调节阀的运行和控制精度，也就不能获得高精度的有效控制结果。并且，由于现有技术中的实现配置不够经济，因而增加了气体调节阀的制造成本。

因此，有必要开发一种成本低廉并能实现高精度控制的气体调节阀。

实用新型内容

本实用新型提供了一种感测步进电机运行位置的系统，该系统包括光电断路器，LED发光器，光敏晶体管及与LED发光器和光敏晶体管电连接的印刷电路板，其中该系统与待感测的步进电机相连，该光电断路器为圆盘状，其上沿着周向均匀布置有多个交替设置的阻挡光线通过的挡光部和允许光线通过的透光部，并且该光电断路器被设置成能以步进电机的转动轴线为轴心安装在步进电机的轴杆上，且使得挡光部和透光部能位于LED发光器和光敏晶体管之间。

根据本实用新型的一些优选实施方式，透光部在光电断路器上形成为沿着光电断路器的径向延伸的开口，而挡光部位于相邻的透光部之间。上述开口可优选延伸到光电断路器的外周缘。

根据本实用新型的一些优选实施方式，透光部大体呈梯形，其靠近光电断路器中心处的边长小于靠近光电断路器外周处的边长。另外，透光部的两个侧边之间的夹角与挡光部的两侧之间的夹角可以不同也可以相同。

根据本实用新型的一种优选实施方式，上述LED发光器为红外LED发光器。

根据本实用新型的一种优选实施方式，上述光敏晶体管为双极型光敏晶体管。

本实用新型的系统还可包括壳体，该壳体与步进电机的本体相连，并将光电断路器，LED发光器，光敏晶体管和部分印刷电路板容纳在其中。

本实用新型还提供了一种气体调节阀，其由上述步进电机控制，并包含有上述感测步进电机运行位置的系统。

附图说明

附图1示出了根据本实用新型的感测步进电机运行位置的系统的示意图。

附图2示出了本实用新型中使用的一种光电断路器的示意图。

附图3示出了利用具有两极A和B的光敏晶体管和本实用新型的另一种光电断路器检测步进电机运行位置的示意图。

附图4示出了图3中的光电断路器在顺时针转动时在光敏晶体管处的信号波形图。

附图5示出了图3中的光电断路器在逆时针转动时在光敏晶体管处的信号波形图。

具体实施方式

如上所述，本实用新型的目的是提供一种成本低廉并能实现高精度控制的气体调节阀。总的来说，本实用新型的解决方案是在气体调节阀的步进电机上设置一光电断路器，并利用LED发光器和光敏晶体管来检测步进电机的转动方向和步级。通过这样的设计，能够显著减小空气调节阀的制造成本，并能够获得很高的控制精度。并且，其接口方式十分简单，便于和微处理器相连。

附图1示出了根据本实用新型的感测步进电机运行位置的系统的示意图。该系统包括有光电断路器10，LED发光器40，光敏晶体管50和印刷电路板(PCB)60。整个系统与待感测的步进电机30相连，该步进电机进而通过其输出轴32与其所控制的气体调节阀(未示出)相连。从附图1中可以看到，在步进电机30的输出轴32上设置有将输出轴32和气体调节阀的匹配部件(未示出)相连的螺母18。