基于电磁传感技术的小型数字伺服机制造技术

一种基于电磁传感技术的小型数字伺服机，包括上盖（１０）、中盖（２０）、下盖（３０）、电路板（３０４）和电机（３０３），其特征是所述的电路板（３０４）上安装有磁感应电路（３０２），该磁感应电路（３０２）与电路板（３０４）及电机（３０３）相互之间电气相连，在磁感应电路（３０２）的上方安装有磁柱（３００），磁柱（３００）与驱动轴（３０１）相连，驱动轴（３０１）上安装有作为齿轮减速装置（１）输出的输出齿轮（１０１），齿轮减速装置（１）的输入齿轮与电机齿轮（１０５）相啮合，该齿轮减速装置（１）位于上盖（１０）和中盖（２０）组成的空间中。本发明专利技术具有线性度好、耐温性高、寿命长的优点。

Small digital servo machine based on electromagnetic sensing technology

A small digital servo machine based on electromagnetic sensing technology, which comprises an upper cover (10), cover (20) and a lower cover (30), circuit board (304) and a motor (303), which is characterized by the circuit board (304) is arranged on the magnetic induction circuit (302), the the magnetic circuit (302) and a circuit board (304) and (303) between the electric motor is connected in the magnetic induction circuit (302) magnetic column is installed above the magnetic column (300), (300) (301) is connected with the drive shaft, the drive shaft (301) are installed as gear device (1) the output of the output gear (101), gear device (1) of the input gear and a motor gear (105) is engaged with the gear device (1) is located on the cover ( 10) and the middle cover (20) in the space. The invention has the advantages of good linearity, high temperature resistance and long service life.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种伺服机，尤其是一种不采用电位器阻值变化作为计算转 角的小型或超小型数字伺服机，具体地说是一种基于电磁传感技术的小型(微 小型或超微形)数字伺服机。
技术介绍
众所周知，伺服机是一种位置伺服的驱动器。它接收一定的控制信号， 然后输出精确的控制位移角度，适用于那些需要角度，方向不断变化并能够 保持的控制系统。伺服机作为运动方向的控制部件，最早出现在航空模型领 域。伺服机是用来控制舵面的伺服电机。伺服机本质上是可定位的电机，当 接受到一个位置指令，就会运动并定位于该指定位置。传统的伺服机转动角 度和位置的测量是依靠电位器阻值的变化来加以确定的，而电位器又可分为 直滑式和旋转式两种，机构组成大体有电阻片、折动子、轴心、外壳和端 子组成。电位器在使用上来说主要在电路中起分压和分流的作用。传统的伺 服机中均是采用电位器的作用是在伺服机驱动电机的带动下起着校准脉冲的 作用，但是由于电位器生产工艺流程的限制， 一般使用电位器会出现如下的 问题1、线性度不够良好；2、阻值变化不均匀；3、磨损寿命不长；4、装 配后不能修改回中偏差；此外，由于电阻值受温度影响较大，因此，电位器 式伺服机的适合使用的环境温度较低，一般不超过4(T C正是由于这些原因，导致现有的伺服机的精度和寿命，尤其是重复定位精度及对中度较差，致使 伺服机的应用受到较大的限制。而采用电磁传感技术利用非接触式信号采集 来替换传统电位器是一种较好的解决方法，据申请人所知，目前尚没有一种 此类伺服机可供使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的电位器式伺服机存在的精度低、寿命短的问题，设计一种非接触、长寿命的基于龟磁传感技术的小型(包括微小型或超 微形)数字伺服机。本专利技术的技术方案是-一种基于电磁传感技术的小型数字伺服机，包括上盖IO、中盖20、下盖30、电路板304和电机303，电机303和电路板304固定在下盖30和中盖20 组成的空间中，电机303固定在中盖20上，作为动力源的电机303的输出端 伸入由上盖10和中盖20组成的空间中并安装有电机齿轮105，其特征是所 述的电路板304上安装有磁感应电路302，该磁感应电路302与电路板304 及电机303相互之间电气相连，在磁感应电路302的上方安装有磁柱300， 磁柱300与驱动轴301相连，驱动轴301上安装有作为齿轮减速装置1输出 的输出齿轮101，齿轮减速装置1的输入齿轮与电机齿轮105相啮合，该齿 轮减速装置1位于上盖10和中盖20组成的空间中。所述的输出齿轮101为双联齿轮，其上部的小齿轮伸入上盖IO上的通孔中。所述的驱动轴301的上端伸入上盖10上的通孔中。所述的齿轮减速装置1由第一双联变速齿轮102、第二双联变速齿轮103、 和第三双联变速齿轮104和输出齿轮101组成，第一双联变速齿轮102中的 大齿轮与电机齿轮105相啮合，第一双联变速齿轮102中的小齿轮与第二双 联变速齿轮103中的大齿轮相啮合，第二双联变速齿轮103中的小齿轮与第 三双联变速齿轮104中的大齿轮相啮合，第三双联变速齿轮104中的小齿轮 与输出齿轮101相啮合，输出齿轮101固定在驱动轴301位于上盖IO和中盖 20的一端上，第三双联变速齿轮104和第一双联变速齿轮102间隔套装在一 端固定在中盖20上的一级齿轮轴上，第三双联变速齿轮104在上，第一双联 变速齿轮102在下，第二双联变速齿轮103则套装在一端固定在中盖20上的 二级齿轮轴上。本专利技术的有益效果本专利技术的伺服机与传统的电位器式伺服机相比具有1、线性度好；2、不存在阻值变化的；3、由于采用非接触式结构，不存 在磨损问题，因此使用寿命可大大延长；4、装配后可能通过软件设置进行回 中偏差修正；5、它可以对360。范围内的角度进行精确的测量，并且能够通 过外部电路和特有的程序控制，来满足不同的要求。此产品十分适合于从几 度至一整圈360。角度范围的应用。6、使用范围广，本专利技术可用于机器人技 术、阀门控制装置、无接触式旋转位置检测、汽车工业中的节流阀位置传感 器、油门/刹车踏板位置检测及头灯位置控制等等。7、本专利技术的伺服机可在 高温条件下正常工作，使得伺服机的工作环境温度从-10° C至+ 40° C提高 到- 40° C至+ 125° C，大大拓展了其应用范围。 附图说明图1是本专利技术的立体分解结构示意图。 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。 如图l所示。一种基于电磁传感技术的小型数字伺服机，包括上盖IO、中盖20、下盖 30、电路板304和电机303，上盖IO、中盖20和下盖30通过连接螺钉或螺 栓连接成一个整体，电机303和电路板304固定在下盖30和中盖20组成的 空间中，电路板304可采用与常见的伺服机相同的电路板通过修改相应的电 容电阻等电子元器件加以实现，电机303固定在中盖20上，作为动力源的电 机303的输出端伸入由上盖10和中盖20组成的空间中并安装有电机齿轮 105，所述的电路板304上安装有磁感应电路302 (可采用型号为AS5043的 集成芯片，辅以外围电路或教科书上常见的磁感应电路加以实现)，该磁感应 电路302与电路板304及电机303相互之间电气相连，在磁感应电路302的 上方安装有磁柱300 (—般采用永久磁铁)，磁柱300与驱动轴301相连，驱 动轴301上穿过中盖20后伸入中盖20和上盖10组成的空间中，其上端安装 有作为齿轮减速装置1输出的输出齿轮IOK可采用双联齿轮)，输出齿轮101带动驱动轴301转动的同时带动磁柱300转动，从而使感应电路302中磁场 的方向发生变化，其具体的工作原理如下所述，具体实施时为了使驱动轴301 同时起到动力作用，可直接将驱动轴301的上端伸入上盖IO上的通孔中，也 可将与输出齿轮101双联的小齿轮106伸入上盖10上通孔中，摇臂可直接与 驱动轴301的上端或输出齿轮101上的双联小齿轮相连，通过驱动轴301或 小齿轮106带动摇臂转动。所述的齿轮减速装置1可根据电机转速和所述的 驱动轴301的速度利用齿轮减速原理，通过合理的降速比配置进行设计。本 实施的齿轮减速装置1由第一双联变速齿轮102、第二双联变速齿轮103、和 第三双联变速齿轮104和输出齿轮101组成，第一双联变速齿轮102中的大 齿轮与电机齿轮105相啮合，第一双联变速齿轮102中的小齿轮与第二双联 变速齿轮103中的大齿轮相啮合，第二双联变速齿轮103中的小齿轮与第三 双联变速齿轮104中的大齿轮相啮合，第三双联变速齿轮104中的小齿轮与 输出齿轮101相啮合，输出齿轮101固定在驱动轴301位于上盖10和中盖 20的一端上，第三双联变速齿轮104和第一双联变速齿轮102间隔套装在一 端固定在中盖20上的一级齿轮轴上，第三双联变速齿轮104在上，第一双联 变速齿轮102在下，第二双联变速齿轮103则套装在一端固定在中盖20上的 二级齿轮轴上。具体实施时，上盖、中盖和下盖可采用透明的ABS材料制造，各齿轮可 采用POM材料注塑成型。 详述如下如图l，本专利技术的伺服机主体自上而下包括上盖IO，中盖20，下盖30，中 盖呈矩形箱体状，上盖10和下盖30的两相对端略有削尖，其中上盖10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电磁传感技术的小型数字伺服机，包括上盖（１０）、中盖（２０）、下盖（３０）、电路板（３０４）和电机（３０３），电机（３０３）和电路板（３０４）固定在下盖（３０）和中盖（２０）组成的空间中，电机（３０３）固定在中盖（２０）上，作为动力源的电机（３０３）的输出端伸入由上盖（１０）和中盖（２０）组成的空间中并安装有电机齿轮（１０５），其特征是所述的电路板（３０４）上安装有磁感应电路（３０２），该磁感应电路（３０２）与电路板（３０４）及电机（３０３）相互之间电气相连，在磁感应电路（３０２）的上方安装有磁柱（３００），磁柱（３００）与驱动轴（３０１）相连，驱动轴（３０１）上安装有作为齿轮减速装置（１）输出的输出齿轮（１０１），齿轮减速装置（１）的输入齿轮与电机齿轮（１０５）相啮合，该齿轮减速装置（１）位于上盖（１０）和中盖（２０）组成的空间中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：池浚，
申请(专利权)人：南京龙泰航空电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]