CN210572626U - 一种标定步进电机和风门运动间误差的工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，包括一个以上步进电机和一个以上霍尔传感器，还包括步进电机驱动单元和数据采集单元，一个以上所述霍尔传感器均与数据采集单元相连接。本实用新型的有益效果是，霍尔传感器通过一个特定的连接工装连接到风门轴处，无需破坏HVAC原有结构，步进电机驱动设备在启动和停止步进电机的时刻会发出一个脉冲作为同步信号。

Description

一种标定步进电机和风门运动间误差的工装

技术领域

本实用新型涉及检测工装的改进，特别是一种标定步进电机和风门运动间误差的工装。

背景技术

目前，对于现有的标定步进电机和风门运动间误差的装置，存在以下缺点：

现有技术测量过程中产生的误差较大，误差积累很快。另外测量过程中没有自动记录数据的设备，因此只能分步进行测量，无法在风门运动时进行连续的测量，无法与控制器的输出信号同步。需要多次测量及标定，设计一种可以同步输出信号，并进行连续测量的测量工装是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种标定步进电机和风门运动间误差的工装。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，包括一个以上步进电机和一个以上霍尔传感器，还包括步进电机驱动单元和数据采集单元，一个以上所述霍尔传感器均与数据采集单元相连接，其中，步进电机驱动单元包括控制器、传感器电源、同步信号模块、一个以上步进电机驱动电路，其中，

所述控制器的多个输出端分别与一个以上所述步进电机驱动电路的输入端相连接；

所述控制器的另一个输出端与所述同步信号模块的输入端相连接；

所述同步信号模块的输出端与数据采集单元的输入端相连接；

所述步进电机驱动电路的输出端与步进电机的输入端相连接；

一个以上所述霍尔传感器的电源端均与传感器电源的供电端相连接。

作为优选，所述数据采集单元包括焊接于同一PCB板上的显示屏、数据存储器、脉冲信号接口模块、一个以上电压信号接口模块，其中，

所述电压信号接口模块与霍尔传感器的输出端相连接。

所述数据采集单元内设有电源调理电路。

作为优选，所述步进电机驱动单元还包括显示驱动电路和按键输入电路，其中，

所述显示驱动电路的输出端与控制器的输入端相连接；

所述按键输入电路的输出端与控制器的输入端相连接。

作为优选，所述步进电机驱动单元内设有电源处理电路。

作为优选，还包括电源适配器，所述电源适配器的电压输出端与数据采集单元内的电源调理电路的输入端相连接；

所述电源适配器的电压输出端通过电源处理电路与传感器电源的输入端相连接。

作为优选，所述控制器为单片机。

作为优选，所述霍尔传感器通过连接件与HVAC壳体的风门轴固定连接。

作为优选，所述连接件为支架。

利用本实用新型的技术方案制作的一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，使用该工装进行自动测量，精度更高，并且可以得到实际的风门运动曲线，并且与控制器的输出信号同步。测得的数据结果可以直接作为控制参数。

附图说明

图1是本实用新型所述一种标定步进电机和风门运动间误差的工装的控制原理图；

图2是本实用新型所述一种标定步进电机和风门运动间误差的工装的电气原理图；

图3是本实用新型所述霍尔传感器通过支架安装与HVAC壳体上的结构示意图；

图中，

1、步进电机 2、霍尔传感器 301、控制器

302、传感器电源 303、同步信号模块 304、电机驱动电路

305、显示驱动电路 306、按键输入电路 307、电源处理电路

401、显示屏 402、数据存储器 403、脉冲信号接口模块

404、电压信号接口模块 405、电源调理电路 5、电源适配器

6、支架

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1至图3所示，一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，包括一个以上步进电机1和一个以上霍尔传感器2，还包括步进电机驱动单元和数据采集单元，一个以上所述霍尔传感器2均与数据采集单元相连接。

在本技术方案中，被测HVAC指代待测量的暖通空调样件，其中被测风门指代暖通空调出风模式风门及其连接机构。被测步进电机1指代暖通空调上安装的驱动出风模式风门的驱动电机，当风门轴转动时，霍尔传感器2的轴也被带动的以同样的角度转动，霍尔传感器2发出电压信号，通过信号解析，可以解析出霍尔传感器2运转过程中的相对角度信息，霍尔传感器的反馈信号和步进电机驱动设备发出的同步信号最终会接到信号采集仪上，当开始测试，电机驱动设备发出同步信号，霍尔传感器发出电压信号，所有信号均被数据采集仪记录。将记录的数据进行分析，可以得到风门运转曲线，由于步进电机驱动器设备发出的驱动信号频率是固定的，因此可以得到风门运转曲线相对于步进电机驱动信号的延迟，进而可以分析得到步进电机和风门运动间的误差。

以3个步进电机为例进行说明，控制器301选用型号为PIC66k-80的单片机；

霍尔传感器2选用的型号为GT-B的角度传感器；

同步信号模块303为自制模块，需要指出的是，目前市面上在售的能实现信号的同步传输的信号收发器即可；

电源适配器5选用的型号为LRS-120-12的电源适配器；

数据采集模块采用图技GL840的数据采集器，其中脉冲信号接口模块403和电压信号接口模块404均为集成于该数据采集器内的固有元件。

电源处理电路307的输出端、显示驱动电路305的输出端和按键输入电路306的输出端分别与控制器301的多个输出端一一对应相连接；作为控制器301的单片机的多个输出端分别与传感器电源302的输入端、同步信号模块303的输入端、3个步进电机驱动电路304的出入端相连接；步进电机驱动电路304的输出端与步进电机1的控制信号输入端相连接；传感器电源302的电压输入端与3个霍尔传感器2的电源端相连接；数据采集单元内的电压信号接口模块404的输入端与霍尔传感器2的信号输出端相连接，3个电压信号接口模块404的输出端均分别与数据存储器402的输入端和显示屏401的信号输入端相连接。

其中，220V电源适配器5输出12V直流电源，通过电源处理电路307进为控制器301供电；电源处理电路307将电压输送至传感器电源302，利用传感器电源302同时为3个霍尔传感器2供电；220V电源适配器5输出12V直流电源，通过电源调理电路405为数据采集单元供电，电源调理电路405的多个电源端分别与显示屏401、数据存储器402、脉冲信号接口模块403、3个电压信号接口模块404供电。

操作人员通过对按键输入电路进行操作，按键输入电路将接收到的控制命令传送至控制器301，控制器301通过内部数据计算，控制器301通过步进电机驱动电路304对步进电机1进行控制；与此同时，控制器301通过同步信号模块303给数据采集单元中的脉冲信号接口模块403高电平，会发出一个脉冲信号，目的是作为一个同步信号，指示测试开始与结束的时刻，3个电压信号接口模块404同时接收霍尔传感器2的输出的检测信号，并同时利用显示屏401进行送显，利用数据存储器402进行检测数据存储，步进电机驱动设备发出同步信号，这样可以确认步进电机启动和停止的特定时刻，由于步进电机驱动设备输出频率是固定的，可以视作步进电机运转角度变化是固定的，这样，对比风门角度曲线和步进电机角度曲线,就可以定量的确认风门运转的滞后性。通过多次标定，则可以得到步进电机在不同目标风门位置下的步数补偿值，大大减少了步进电机控制误差。

所述霍尔传感器2通过连接件与HVAC壳体的风门轴固定连接；所述连接件为支架6。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，包括一个以上步进电机(1)和一个以上霍尔传感器(2)，其特征在于，还包括步进电机驱动单元和数据采集单元，一个以上所述霍尔传感器(2)均与数据采集单元相连接，其中，步进电机驱动单元包括控制器(301)、传感器电源(302)、同步信号模块(303)、一个以上步进电机驱动电路(304)，其中，

所述控制器(301)的多个输出端分别与一个以上所述步进电机驱动电路(304)的输入端相连接；

所述控制器(301)的另一个输出端与所述同步信号模块(303)的输入端相连接；

所述同步信号模块(303)的输出端与数据采集单元的输入端相连接；

所述步进电机驱动电路(304)的输出端与步进电机(1)的输入端相连接；

一个以上所述霍尔传感器(2)的电源端均与传感器电源(302)的供电端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，其特征在于，所述数据采集单元包括焊接于同一PCB板上的显示屏(401)、数据存储器(402)、脉冲信号接口模块(403)、一个以上电压信号接口模块(404)，其中，

所述电压信号接口模块(404)与霍尔传感器(2)的输出端相连接。

3.根据权利要求2所述的一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，其特征在于，所述数据采集单元内设有电源调理电路(405)。

4.根据权利要求1所述的一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，其特征在于，所述步进电机驱动单元还包括显示驱动电路(305)和按键输入电路(306)，其中，

所述显示驱动电路(305)的输出端与控制器(301)的输入端相连接；

所述按键输入电路(306)的输出端与控制器(301)的输入端相连接。

5.根据权利要求3所述的一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，其特征在于，所述步进电机驱动单元内设有电源处理电路(307)。

6.根据权利要求3所述的一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，其特征在于，还包括电源适配器(5)，所述电源适配器(5)的电压输出端与数据采集单元内的电源调理电路(405)的输入端相连接；

所述电源适配器(5)的电压输出端通过电源处理电路(307)与传感器电源(302)的输入端相连接。

7.根据权利要求1所述的一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，其特征在于，所述控制器(301)为单片机。

8.根据权利要求1所述的一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，其特征在于，所述霍尔传感器(2)通过连接件与HVAC壳体的风门轴固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种标定步进电机和风门运动间误差的工装，其特征在于，所述连接件为支架(6)。

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