专利名称：一种智能电动执行器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能电动执行器，特别涉及一种由单片计算机控制的智能电动执行器。
在本实用新型做出之前，现有技术中已有采用微处理机技术对输入调节信号进行处理，控制执行机构，以实现执行器位移特性非线性修正，进而获得所需流量特性的方法，如公开号为CN2063993的中国专利“智能电动执行器”，公开了一种由操作器、电机、减速机构、位置反馈机构、带微处理机的交流控制器、功率转换器等组成的智能电动执行器。其工作原理是将调节信号输入单片微处理机进行数据处理后，通过交流控制器、三相功率转换器驱动三相电机，通过减速机构，带动执行机构动作，以实现对被控对象的调节控制，其功率转换器，包括换向接触器和方向控制器等，采用了可控硅及其触发电路、热过载继电器等元器件，结构复杂，可靠性较差，而且执行机构为交流电机，转动惯性难以避免，因此，存在着控制精度低和可靠性差的缺陷。
本实用新型的发明目的是，提供一种结构简单、可靠性高、控制精度高的智能电动执行机构。
实现本实用新型发明目的的技术方案是一种智能电动执行器包括单片计算机、功能设置开关、功率放大驱动器、步进电动机构、执行机构、位置反馈机构和报警装置等，其特征在于带单片计算机的智能控制器的输出控制信号，直接连接并控制步进电动机构，通过执行机构进行调节控制。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点是由于采用了步进电动机构直接带动执行机构，提高了控制精度；又因为采用了单片计算机技术，简化了结构，提高了可靠性，降低了成本。
以下结合附图及实施例对本实用新型作详细的描述。
图1是本实用新型实施例的原理框图；图2是本实用新型实施例中智能控制器的结构原理框图；图3是本实用新型实施例中智能控制器的逻辑电路图；图4是本实用新型实施例位置反馈装置中的霍尔检测电路的原理图。
参见附图1和附图2，图1中的被控对象包括流体温度、压力、浓度、流量和位置等，可以通过调节阀等执行机构进行调节控制，图1中的传感器部分把被控对象转换成图2中的单片计算机可以识别的电信号，图2中的功能设置开关为微型拨动开关结构，可设置不同的控制方式和参数，如比例控制的参数等，根据传感器输出的电信号、功能设置开关的设置信号以及位置反馈的信号，单片计算机可以判别出被控对象处于哪种状态低于控制范围下限、在所要控制的范围中、高于控制范围上限，并进行分析处理，输出合理的智能化调节信号。经图2中的功率放大和驱动，输出驱动步进电动机构的电信号。步进电动机构根据驱动信号进行正向或逆向位移，同时带动执行机构进行调节控制。当被控对象稳定在一定的范围之内时，功率放大驱动部分、步进电动机构和执行机构均不动作，此时整个系统基本不消耗电能，从而实现把被控对象控制在一定的范围之内。
参见附图3，在本实施例中1为PIC16C56型单片计算机，其中包括CPU、EPROM和RAM等，单片计算机的RB0-RB7接收功能设置2、位置反馈信号WARN和传感器检测信号U/D，根据1中EPROM的程序，由RA0-RA3输出调节控制信号RA1-RA3和报警信号RA0。调节控制信号RA1-RA3输给由N1、N2和N3达林顿管TIP122组成的功率放大驱动电路3，在本实施例中，步进电动机构采用步进电动机，经3放大后的输出信号驱动步进电动机的绕组，进而实现正反步进调节控制。报警信号RA0输给报警电路4，由其中的N4达林顿管TIP122进行功率放大，驱动发光二极管L1和蜂鸣器BEEP，最后输出声光报警信号。
参见附图4位置反馈装置由霍尔检测电路组成，HST为霍尔元件，在执行机构超出工作范围时，霍尔检测电路由发出信号WARN，输给单片计算机，进而控制执行机构暂停并由报警电路实现声光报警。
本实用新型可广泛用于轻纺、造纸、化工、冶金、石油、电站等工业部门的生产过程自动调节控制。
权利要求1.一种智能电动执行器，它包括单片计算机、功能设置开关、功率放大驱动器、步进电动机构、执行机构、位置反馈机构和报警装置等，其特征在于带单片计算机的智能控制器的输出控制信号，直接连接并控制步进电动机构，通过执行机构进行调节控制。
2.根据权利要求1所述的智能电动执行器，其特征在于所述的步进电动机构为步进电机，功率放大驱动电路的输出接入步进电机的输入端，步进电机直接连接执行机构。
3.根据权利要求1所述的智能电动执行器，其特征在于所述的功能设置开关为微型拨动开关结构，其设置信号直接输入单片计算机的输入端口。
4.根据权利要求1所述的智能电动执行器，其特征在于所述的位置反馈机构，由霍尔检测电路组成，霍尔元件安装在执行机构的上、下限位置，感应信号直接输入单片计算机的输入端口。
5.根据权利要求1所述的智能电动执行器，其特征在于所述的报警装置，由单片计算机输出的报警信号输入至蜂鸣器、发光二极管和功率放大器组成的报警电路，输出声、光信号。
专利摘要本实用新型涉及一种智能电动执行器,特别涉及一种由单片计算机控制的智能电动执行器。其特征是带单片计算机的智能控制器的输出控制信号,直接连接并控制步进电动机构,通过执行机构进行调节控制,克服了现有技术中采用微处理机和伺服放大器等存在的缺陷,提高了控制精度和可靠性,简化了结构,降低了成本。可广泛用于轻纺、造纸、化工、冶金、石油、电站等工业部门的生产过程自动调节控制。
文档编号G05B15/02GK2372709SQ9825122
公开日2000年4月5日 申请日期1998年12月29日 优先权日1998年12月29日
发明者费万春, 黄士明, 胡征宇 申请人:苏州大学