ITMI20081600A1 - ACTUATOR-SENSOR SYSTEM - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda un sistema attuatore-sensore. The present invention relates to an actuator-sensor system.
Nelle applicazioni elettriche capita che un attuatore elettrico ed un sensore elettrico siano associati tra loro; ad esempio, siano posti in posizioni molto vicine e/o siano contenuti nel medesimo contenitore. Tale associazione è spesso dovuta alla necessità di rilevare gli effetti causati dall’attuatore per mezzo del sensore; un esempio assai tipico è la rilevazione di uno spostamento o di un movimento causato da un motore elettrico. Nella seguente descrizione si farà riferimento a questo caso tipico senza con ciò volere limitare la presente invenzione. In electrical applications it happens that an electrical actuator and an electrical sensor are associated with each other; for example, they are placed in very close positions and / or are contained in the same container. This association is often due to the need to detect the effects caused by the actuator by means of the sensor; a very typical example is the detection of a displacement or movement caused by an electric motor. In the following description reference will be made to this typical case without thereby wishing to limit the present invention.
Al fine di trasmettere l’alimentazione elettrica all’attuatore e di ricevere segnali elettrici dal sensore vengono comunemente usati tre o, più spesso, quattro conduttori elettrici (due per l’attuatore e due per il sensore). In order to transmit the power supply to the actuator and to receive electrical signals from the sensor, three or, more often, four electrical conductors are commonly used (two for the actuator and two for the sensor).
La Richiedente si è resa conto che i problemi legati al cablaggio e derivanti da questa soluzione nota non sono marginali e si è quindi posta l’obiettivo di migliorarla. The Applicant has realized that the problems related to wiring and deriving from this known solution are not marginal and has therefore set itself the goal of improving it.
Tale obiettivo è stato raggiunto grazie al sistema avente le caratteristiche esposte nelle rivendicazioni qui annesse. This objective has been achieved thanks to the system having the characteristics set out in the claims annexed hereto.
L’idea alla base della presente invenzione è quella di utilizzare i medesimi conduttori sia per trasmettere l’alimentazione elettrica all’attuatore sia per trasmettere le rilevazioni effettuate dal sensore. In tal modo, si risparmiano conduttori elettrici ed il relativo cablaggio. The idea behind the present invention is to use the same conductors both to transmit the power supply to the actuator and to transmit the readings made by the sensor. This saves electrical conductors and associated wiring.
In generale, il sistema secondo la presente invenzione comprende un attuatore elettrico alimentato elettricamente attraverso almeno due conduttori elettrici, detti almeno due conduttori elettrici essendo collegati, in corrispondenza di un loro primo estremo, ad una circuiteria elettrica di pilotaggio e, in corrispondenza di un loro secondo estremo, a detto attuatore elettrico, ed un sensore elettrico associato a detto attuatore elettrico ed atto ad effettuare rilevazioni; il sistema comprende ulteriormente una circuiteria elettrica di controllo associata e collegata a detto sensore elettrico ed a detti almeno due conduttori elettrici, in corrispondenza di detto loro secondo estremo, ed atta a ridurre o annullare per un periodo di tempo la corrente elettrica fornita da detta circuiteria elettrica di pilotaggio attraverso detti almeno due conduttori elettrici in relazione a dette rilevazioni di detto sensore elettrico, in modo tale che le rilevazioni di detto sensore elettrico vengano trasmesse da detto secondo estremo a detto primo estremo di detti almeno due conduttori elettrici. In general, the system according to the present invention comprises an electric actuator electrically powered through at least two electric conductors, said at least two electric conductors being connected, at their first end, to an electric driving circuitry and, at one of them. second end, to said electric actuator, and an electric sensor associated to said electric actuator and adapted to perform measurements; the system further comprises an electrical control circuitry associated with and connected to said electrical sensor and to said at least two electrical conductors, at said second end thereof, and adapted to reduce or cancel for a period of time the electrical current supplied by said circuitry electric drive through said at least two electric conductors in relation to said detections of said electric sensor, so that the detections of said electric sensor are transmitted from said second end to said first end of said at least two electric conductors.
Preferibilmente, l’esito di dette rilevazioni ha un numero limitato di possibilità, in particolare due possibilità; in questo caso, detta circuiteria elettrica di controllo può essere atta ad annullare la corrente elettrica fornita da detta circuiteria elettrica di pilotaggio mediante un transistore avente percorso di conduzione principale collegato in serie lungo uno di detti due conduttori elettrici. Preferably, the outcome of these surveys has a limited number of possibilities, in particular two possibilities; in this case, said electric control circuitry can be adapted to cancel the electric current supplied by said electric driving circuitry by means of a transistor having a main conduction path connected in series along one of said two electric conductors.
Detto sensore elettrico e detta circuiteria elettrica di controllo sono vantaggiosamente alimentati attraverso detti almeno due conduttori elettrici; in questo caso, l’alimentazione per detto sensore elettrico e per detta circuiteria elettrica di controllo è presa da detti almeno due conduttori elettrici preferibilmente a monte di detto transistore. Said electric sensor and said electric control circuitry are advantageously powered through said at least two electric conductors; in this case, the power supply for said electrical sensor and for said electrical control circuitry is taken from said at least two electrical conductors preferably upstream of said transistor.
Tipicamente, detto periodo di tempo è di durata predeterminata e/o detta riduzione di corrente elettrica è di entità predeterminata. Typically, said period of time is of a predetermined duration and / or said reduction in electric current is of a predetermined amount.
Detta circuiteria elettrica di controllo può comprendere una sottocircuiteria di alimentazione e/o una sotto-circuiteria di elaborazione di segnali elettrici di rilevazione generati per mezzo di detto sensore elettrico. Said electrical control circuitry can comprise a power supply sub-circuit and / or a sub-circuitry for processing electrical detection signals generated by means of said electrical sensor.
Secondo l’esempio di realizzazione più tipico della presente invenzione, detto attuatore elettrico è un motore elettrico, in particolare del tipo operante in corrente continua, e detto sensore elettrico è un sensore di posizione o movimento, in particolare del tipo operante per effetto Hall e a due oppure a tre terminali. Il sistema può comprendere ulteriormente almeno un magnete; detto magnete è mosso (direttamente o indirettamente, ruotato e/o traslato) da detto motore elettrico e detto sensore elettrico è atto a rilevare la posizione o il movimento di detto magnete. According to the most typical embodiment of the present invention, said electric actuator is an electric motor, in particular of the type operating in direct current, and said electric sensor is a position or movement sensor, in particular of the type operating by the Hall effect and a two or three terminals. The system may further comprise at least one magnet; said magnet is moved (directly or indirectly, rotated and / or translated) by said electric motor and said electric sensor is adapted to detect the position or movement of said magnet.
Al fine di ricevere le rilevazioni effettuate da detto sensore, il sistema può comprendere ulteriormente un rilevatore di corrente atto a rilevare la corrente elettrica che scorre in detti almeno due conduttori elettrici; in questo caso, detto rilevatore di corrente è associato a detta circuiteria elettrica di pilotaggio ed è collegato a detti almeno due conduttori elettrici in corrispondenza di detto loro primo estremo. In order to receive the readings made by said sensor, the system can further comprise a current detector adapted to detect the electric current flowing in said at least two electric conductors; in this case, said current detector is associated with said electric driving circuitry and is connected to said at least two electric conductors at said first end thereof.
La presente invenzione risulterà più chiara dalla descrizione che segue da considerare congiuntamente ai disegni qui annessi in cui: Fig.l mostra lo schema a blocchi del sistema secondo la presente invenzione collegato ad un sistema elettrico esterno, The present invention will become clearer from the following description to be considered in conjunction with the attached drawings in which: Fig. 1 shows the block diagram of the system according to the present invention connected to an external electrical system,
Fig.2 mostra i grafici temporali di due segnali del circuito di Fig.l secondo un esempio di realizzazione della presente invenzione, Fig.3 mostra lo schema a blocchi di una possibile realizzazione della circuiteria elettrica di controllo compresa nel sistema di Fig.l, e Fig.4 mostra lo schema elettrico di una possibile realizzazione della circuiteria elettrica di controllo compresa nel sistema di Fig.l. Tale descrizione e tali disegni sono esemplificativi e non limitativi; inoltre, sono schematici e semplificati. Fig.2 shows the time graphs of two signals of the circuit of Fig. and Fig.4 shows the electrical diagram of a possible embodiment of the electrical control circuitry included in the system of Fig.l. This description and these drawings are exemplary and not limitative; moreover, they are schematic and simplified.
In Fig.l sono mostrati due conduttori elettrici CI e C2; in corrispondenza di un loro primo estremo E1 è collegata una circuiteria elettrica di pilotaggio 4 ed in corrispondenza di un secondo loro estremo E2 è collegato un attuatore elettrico 1 ; un sensore elettrico 2 è associato all’attuatore 1 ed è atto ad effettuare rilevazioni; la circuiteria elettrica di pilotaggio 4 è atta a fornire alimentazione elettrica all’ attuatore elettrico 1 attraverso i conduttori elettrici CI e C2; a seconda del tipo di attuatore elettrico potrebbero essere necessari altri conduttori elettrici in aggiunta ai conduttori elettrici CI e C2. In Fig. 1 two electric conductors C1 and C2 are shown; an electric driving circuit 4 is connected at their first end E1 and an electric actuator 1 is connected at a second end E2 thereof; an electrical sensor 2 is associated with the actuator 1 and is able to perform measurements; the electrical driving circuitry 4 is suitable for supplying electrical power to the electric actuator 1 through the electrical conductors C1 and C2; depending on the type of electric actuator, other electrical conductors may be required in addition to the electrical conductors CI and C2.
In corrispondenza del secondo estremo E2, lungo i conduttori elettrici CI e C2, è collegata una circuiteria elettrica di controllo 3; quest’ultima è anche collegata al sensore elettrico 2. La circuiteria elettrica di controllo 3 ed atta a ridurre o annullare per un periodo di tempo la corrente elettrica fornita dalla circuiteria elettrica di pilotaggio 4 attraverso i conduttori elettrici CI e C2 in relazione alle rilevazioni effettuate dal sensore elettrico 2, in modo tale che tali rilevazioni vengano trasmesse dal secondo estremo E2 al primo estremo E1 dei conduttori elettrici CI e C2. At the second end E2, along the electric conductors Cl and C2, an electric control circuitry 3 is connected; the latter is also connected to the electrical sensor 2. The electrical control circuitry 3 is suitable for reducing or canceling for a period of time the electrical current supplied by the electrical driving circuitry 4 through the electrical conductors C1 and C2 in relation to the measurements made from the electrical sensor 2, so that these readings are transmitted from the second end E2 to the first end E1 of the electrical conductors C1 and C2.
In corrispondenza del primo estremo El, lungo i conduttori elettrici CI e C2 è collegato un rilevatore di corrente 5. Il rilevatore di corrente 5 è atto a rilevare le riduzioni o gli annullamenti di corrette causati da detta circuiteria elettrica di controllo 3; in tal modo, il rilevatore di corrente 5 riceve le rilevazioni effettuate dal sensore elettrico 2. At the first end El, a current detector 5 is connected along the electric conductors C1 and C2. The current detector 5 is able to detect the reductions or cancellations of corrections caused by said electric control circuitry 3; in this way, the current detector 5 receives the readings made by the electric sensor 2.
Per ottenere un buon risultato, le riduzioni o gli annullamenti di corrente causati dalla circuiteria elettrica di controllo 3 non devono essere tali da modificare in modo sostanziale il funzionamento dell’attuatore elettrico 1; ad esempio, secondo la scelta più tipica e vantaggiosa, esse sono di breve durata; la durata dipende dal tipo di attuatore elettrico (che può fornire effetti meccanici, idraulici, termici, ...). To obtain a good result, the current reductions or cancellations caused by the electrical control circuitry 3 must not be such as to substantially change the operation of the electrical actuator 1; for example, according to the most typical and advantageous choice, they are of short duration; the duration depends on the type of electric actuator (which can provide mechanical, hydraulic, thermal, ... effects).
Facendo riferimento all’esempio di Fig.2, il sensore elettrico 2 trasmette in uscita un segnale elettrico di tensione V2 che è ricevuto in ingresso dalla circuiteria elettrica di controllo 3; in relazione ad una certa rilevazione, il sensore elettrico 2 genera la forma d’onda mostrata nel grafico superiore di Fig.2; la circuiteria elettrica di controllo 3 rileva quando il valore di tensione del segnale proveniente dal sensore elettrico 2 supera un valore di soglia VT; prima e durante tale rilevazione, nei conduttori elettrici CI e C2 scorrono correnti elettriche I(C 1 ) e I(C2) (tipicamente sostanzialmente uguali tra loro); tali correnti possono essere costanti oppure variabili nel tempo a seconda dell’attuatore elettrico 1 e della circuiteria elettrica di pilotaggio 4; dopo un ritardo D da quando il valore di soglia VT è stato superato, la circuiteria elettrica di controllo 3 riduce o annulla la corrente nei conduttori elettrici CI e C2 per un periodo di tempo (si veda il grafico inferiore di Fig.2); passato tale periodo di tempo la corrente elettrica viene ripristinata, non necessariamente al medesimo valore che precedeva immediatamente la riduzione o l’annullamento, (si veda il grafico inferiore di Fig.2); il rilevatore di corrente 5 rileva tale riduzione o annullamento di corrente e quindi riceve informazioni sulla rilevazione effettuata dal sensore elettrico 2. Secondo questo esempio di realizzazione, il sensore elettrico 2 viene utilizzato per effettuare rilevazioni che abbiano come esito un numero limitato di possibilità, in particolare due possibilità, ossia che il sensore elettrico 2 abbia effettuato o no una rilevazione. Referring to the example of Fig.2, the electrical sensor 2 outputs an electrical voltage signal V2 which is received at the input by the electrical control circuitry 3; in relation to a certain detection, the electrical sensor 2 generates the waveform shown in the upper graph of Fig.2; the electrical control circuitry 3 detects when the voltage value of the signal coming from the electrical sensor 2 exceeds a threshold value VT; before and during this detection, electric currents I (C 1) and I (C2) (typically substantially equal to each other) flow in the electrical conductors C1 and C2; these currents can be constant or variable over time depending on the electric actuator 1 and the electrical driving circuitry 4; after a delay D since the threshold value VT has been exceeded, the electrical control circuitry 3 reduces or cancels the current in the electrical conductors C1 and C2 for a period of time (see the lower graph of Fig.2); after this period of time the electric current is restored, not necessarily to the same value that immediately preceded the reduction or cancellation, (see the lower graph of Fig. 2); the current detector 5 detects this reduction or cancellation of current and therefore receives information on the detection carried out by the electrical sensor 2. According to this example of embodiment, the electrical sensor 2 is used to carry out measurements which result in a limited number of possibilities, in in particular, two possibilities, namely that the electrical sensor 2 has carried out a detection or not.
Nell’esempio di Fig.2, le correnti elettriche I(C1) e I(C2) vengono ridotte ad un valore fisso e predeterminato inferiore ad un valore di soglia IT e per un periodo di tempo fisso e predeterminato PT - il ritardo D può essere desiderato oppure piccolo ed inevitabile; quindi, in questo caso, il rilevatore di corrente 5 deve essere in grado di rilevare se tali correnti si riducono al di sotto di tale valore di soglia IT; il rilevatore di corrente 5 può essere anche in grado di verificare se tale riduzione dura circa un periodo di tempo pari a PT. In the example of Fig. 2, the electric currents I (C1) and I (C2) are reduced to a fixed and predetermined value lower than a threshold value IT and for a fixed and predetermined period of time PT - the delay D can be desired or small and inevitable; therefore, in this case, the current detector 5 must be able to detect whether these currents are reduced below this threshold value IT; the current detector 5 may also be able to check whether this reduction lasts about a period of time equal to PT.
Lo schema a blocchi di Fig. 1 è adatto per implementare la presente invenzione in moltissimi modi diversi; infatti, rispetto alTesempio descritto in relazione a Fig. 2, i grafici possono essere diversi, la durata (fissa o variabile) e/o l’entità (fissa o variabile) della riduzione o annullamento possono essere diverse; inoltre, non si escludono una pluralità di riduzioni o annullamenti; infine, la circuiteria elettrica di controllo 3 potrebbe essere atta ad effettuare rilevazioni più complicate sul segnale elettrico proveniente dal sensore elettrico 2: ad esempio potrebbe rilevare non solo il superamento di un valore di soglia, ma anche verificare che tale superamento duri per un certo tempo oppure rilevare parte o tutta la forma d’onda di tale segnale elettrico. The block diagram of Fig. 1 is suitable for implementing the present invention in many different ways; in fact, compared to the example described in relation to Fig. 2, the graphs may be different, the duration (fixed or variable) and / or the extent (fixed or variable) of the reduction or cancellation may be different; moreover, a plurality of reductions or cancellations are not excluded; finally, the electrical control circuitry 3 could be suitable for carrying out more complicated measurements on the electrical signal coming from the electrical sensor 2: for example it could detect not only the exceeding of a threshold value, but also verify that this exceeding lasts for a certain time or detect part or all of the waveform of this electrical signal.
In Fig. 3 è mostrato lo schema a blocchi semplificato di un esempio di realizzazione della circuiteria elettrica di controllo 3 del sistema di Fig.l; secondo tale esempio, il sensore elettrico 2 è del tipo a tre terminali (ad esempio un sensore di Hall): due di questi (quelli collegati ai conduttori elettrici C3 e C5 in Fig. 3) sono usati per trasmettere alimentazione al sensore e due di questi (quelli collegati ai conduttori elettrici C4 e C5 in Fig. 3) sono usati per ricevere segnale elettrico dal sensore. Fig. 3 shows the simplified block diagram of an example of embodiment of the electrical control circuitry 3 of the system of Fig. according to this example, the electrical sensor 2 is of the three-terminal type (for example a Hall sensor): two of these (those connected to the electrical conductors C3 and C5 in Fig. 3) are used to transmit power to the sensor and two of these (those connected to the electrical conductors C4 and C5 in Fig. 3) are used to receive electrical signal from the sensor.
La circuiteria di Fig. 3 comprende un transistore 31 (ad esempio BJT, MOSFET, TRIAC, ...), una sotto-circuiteria di alimentazione 32 ed una sotto-circuiteria di elaborazione segnale 33. The circuitry of Fig. 3 comprises a transistor 31 (for example BJT, MOSFET, TRIAC, ...), a power supply sub-circuitry 32 and a signal processing sub-circuitry 33.
Il transistore 31 ha percorso di conduzione principale collegato in serie lungo il conduttore elettrico Cl; per percorso di conduzione principale si intende, ad esempio, nel caso di un transistore bipolare il percorso collettore-emettitore e nel caso di transistore MOS il percorso pozzo-sorgente; il terminale di controllo del transistore 31 è collegato ad una uscita di controllo della circuiteria di elaborazione segnale 33; alternativamente, si potrebbe collegare un transistore lungo il conduttore elettrico C2 oppure, secondo un esempio di realizzazione più complicato, prevedere due transistori elettrici collegati lungo entrambi i conduttori elettrici Cl e C2. Secondo una variante dell’esempio di Fig.3, il transistore potrebbe essere sostituito con un dispositivo elettrico, ad esempio un relais. The transistor 31 has a main conduction path connected in series along the electrical conductor Cl; by main conduction path is meant, for example, in the case of a bipolar transistor the collector-emitter path and in the case of a MOS transistor the drain-source path; the control terminal of the transistor 31 is connected to a control output of the signal processing circuitry 33; alternatively, one could connect a transistor along the electrical conductor C2 or, according to a more complicated embodiment, provide two electrical transistors connected along both the electrical conductors Cl and C2. According to a variant of the example of Fig.3, the transistor could be replaced with an electrical device, for example a relay.
La circuiteria di elaborazione segnale 33 è collegata al sensore elettrico 2 mediante due conduttori elettrici C4 e C5; la circuiteria 33 riceve dal sensore 2 segnali elettrici legati alle rilevazioni effettuate (che possono anche essere delle misure di grandezza fisiche, quali la temperatura), li elabora, genera un opportuno segnale di controllo e lo trasmette al terminale di controllo del transistore 31. Secondo l’esempio di realizzazione più semplice e tipico, a seconda del segnale di controllo ricevuto, il transistore 31 apre o chiude il suo percorso di conduzione principale; quando il percorso è chiuso, l’attuatore elettrico 1 è collegato alla circuiteria elettrica di pilotaggio 4 e quindi scorre corrente lungo i conduttori elettrici Cl e C2; quando il percorso è aperto, l’attuatore elettrico 1 non è collegato alla circuiteria elettrica di pilotaggio 4 e quindi non scorre corrente lungo i conduttori elettrici CI e C2. The signal processing circuitry 33 is connected to the electrical sensor 2 by means of two electrical conductors C4 and C5; the circuitry 33 receives from the sensor 2 electrical signals related to the measurements made (which can also be measurements of physical quantities, such as temperature), processes them, generates a suitable control signal and transmits it to the control terminal of the transistor 31. Second the simplest and most typical example of embodiment, depending on the received control signal, the transistor 31 opens or closes its main conduction path; when the path is closed, the electric actuator 1 is connected to the electrical driving circuitry 4 and therefore current flows along the electrical conductors Cl and C2; when the path is open, the electric actuator 1 is not connected to the electrical driving circuitry 4 and therefore no current flows along the electrical conductors C1 and C2.
Per la precisione, anche quando il transistore 31 è aperto, scorre una piccola corrente lungo i conduttori elettrici CI e C2 a causa del consumo dovuto alla sotto-circuiteria di alimentazione 32, alla sottocircuiteria di elaborazione segnale 33 ed al sensore elettrico 2; infatti, si nota in Fig.2 (grafico inferiore) che la corrente non va a zero, ma diventa solo molto piccola (si tratta di un sostanziale annullamento). To be precise, even when the transistor 31 is open, a small current flows along the electrical conductors C1 and C2 due to the consumption due to the power supply sub-circuitry 32, the signal processing sub-circuitry 33 and the electrical sensor 2; in fact, it can be seen in Fig. 2 (lower graph) that the current does not go to zero, but only becomes very small (this is a substantial cancellation).
In un caso semplice, la sotto-circuiteria di elaborazione 33 può essere realizzata, ad esempio, fondamentalmente mediante un comparatore a trigger di Schmidt. In a simple case, the processing sub-circuitry 33 can be implemented, for example, basically by means of a Schmidt triggered comparator.
La sotto-circuiteria di alimentazione 32 serve a fornire alimentazione alla sotto-circuiteria di elaborazione segnale 33 (conduttore elettrico C6 in Fig.3) ed al sensore elettrico 2 (conduttore elettrico C3 in Fig.3); a tale scopo è collegata in ingresso ai conduttori elettrici CI e C2. Vantaggiosamente, tale collegamento si trova a monte del transistore 31 ; in tal modo, anche quando il transistore 31 è aperto, la circuiteria elettrica di controllo 3 è pienamente operativa e non vi sono situazioni di instabilità. The power supply sub-circuitry 32 serves to supply power to the signal processing sub-circuitry 33 (electric conductor C6 in Fig.3) and to the electric sensor 2 (electric conductor C3 in Fig.3); for this purpose it is connected at the input to the electrical conductors C1 and C2. Advantageously, this connection is located upstream of the transistor 31; in this way, even when the transistor 31 is open, the electrical control circuitry 3 is fully operational and there are no situations of instability.
In un caso semplice, la sotto-circuiteria di alimentazione 32 può essere realizzata, ad esempio, fondamentalmente mediante un diodo zener ed un resistore e, eventualmente, un condensatore. In a simple case, the power supply sub-circuitry 32 can be made, for example, basically by means of a zener diode and a resistor and, optionally, a capacitor.
Come già detto, secondo l’applicazione più tipica della presente invenzione l’attuatore elettrico 1 è un motore elettrico, in particolare del tipo operante in corrente continua, ed il sensore elettrico 2 è un sensore di posizione o movimento, in particolare del tipo operante per effetto Hall a due o tre terminali. As already mentioned, according to the most typical application of the present invention, the electric actuator 1 is an electric motor, in particular of the type operating in direct current, and the electric sensor 2 is a position or movement sensor, in particular of the type operating for Hall effect with two or three terminals.
In questo caso si può fissare ad una parte meccanica mossa direttamente o indirettamente dal motore un magnete, ad esempio sul suo albero di uscita o su un elemento montato sul suo albero di uscita; il sensore viene posto in modo tale da rilevare quando il magnete si trova in una posizione predeterminata; in tal modo, si può rilevare ad esempio la posizione angolare dell’albero del motore e/o il numero di giri compiuti dal motore oppure il raggiungimento di un fine corsa. In this case, a magnet can be fixed to a mechanical part moved directly or indirectly by the motor, for example on its output shaft or on an element mounted on its output shaft; the sensor is placed in such a way as to detect when the magnet is in a predetermined position; in this way, it is possible to detect, for example, the angular position of the motor shaft and / or the number of revolutions performed by the motor or the achievement of a limit switch.
Una tale rilevazione è estremamente vantaggiosa poiché è effettuata solo mediante componenti elettronici e quindi senza componenti meccanici e relativi movimenti, contatti, strisciamenti, (con grandi vantaggi in termini di durata ed affidabilità), e poiché non richiede conduttori elettrici aggiuntivi oltre a quelli necessari per alimentare il motore. Such a detection is extremely advantageous since it is carried out only by electronic components and therefore without mechanical components and related movements, contacts, sliding, (with great advantages in terms of duration and reliability), and since it does not require additional electrical conductors in addition to those necessary for power up the engine.
Fig.4 mostra lo schema elettrico di una possibile realizzazione della circuiteria elettrica di controllo 3 di Fig.l ; è da notare che nello schema di Fig.4 è incluso un sensore elettrico (ad effetto Hall del tipo a tre terminali) che non è invece incluso nello schema di Fig.l. La circuiteria di Fig.4 viene utilizzata in combinazione con un motore elettrico da 24 VCC (tensione corrente continua) che funge da attuatore elettrico; il conduttore elettrico C2 è collegato a massa. La circuiteria di Fig.4 comprende i seguenti componenti: resistore RI da 1 KOhm, Fig.4 shows the electric diagram of a possible embodiment of the electric control circuitry 3 of Fig.1; it should be noted that in the diagram of Fig. 4 an electric sensor (with Hall effect of the three-terminal type) is included which is not included in the diagram of Fig.l. The circuitry of Fig.4 is used in combination with a 24 VDC (direct current voltage) electric motor which acts as an electric actuator; the electrical conductor C2 is connected to earth. The circuitry of Fig. 4 comprises the following components: 1 KOhm resistor RI,
resistore R2 da 180 KOhm, 180 KOhm R2 resistor,
resistore R3 da 10 KOhm, 10 KOhm resistor R3,
resistore R4 da 680 Ohm, 680 Ohm resistor R4,
resistore R6 da 15 KOhm, 15 KOhm resistor R6,
resistore R7 opzionale, optional resistor R7,
condensatore CI opzionale, optional CI capacitor,
condensatore C2 da 470 nFarad, 470 nFarad C2 capacitor,
diodo DI del tipo “1N4007”, diode DI of the type "1N4007",
diodo D3 del tipo “1N4007”, diode D3 of the type "1N4007",
diodo zener DZ1 da 12 volt, 12 volt zener diode DZ1,
diodo zener DZ2 da 7,5 volt, 7.5 volt DZ2 zener diode,
transistore MOSFET Q1 del tipo “RSM2322N”, MOSFET transistor Q1 of the "RSM2322N" type,
sensore ad effetto Hall del tipo “OH 137” (è dotato di tre terminali: il terminale “VS” è per il positivo dell’alimentazione, il terminale “GND” è per il negativo della alimentazione, il terminale “O” è per l’uscita di segnale del sensore). Hall effect sensor of the "OH 137" type (it is equipped with three terminals: the "VS" terminal is for the positive power supply, the "GND" terminal is for the negative power supply, the "O" terminal is for the sensor signal output).
E’ da notare che il percorso di conduzione principale del transistore Q1 è collegato in serie lungo il conduttore elettrico C2 e non lungo il conduttore elettrico Cl, come nello schema. di Fig.3. It should be noted that the main conduction path of the transistor Q1 is connected in series along the electrical conductor C2 and not along the electrical conductor Cl, as in the diagram. of Fig.3.
Claims (10)
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| ITMI20081600A1 true ITMI20081600A1 (en) | 2010-03-10 |
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ID=40599628
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| IT001600A ITMI20081600A1 (en) | 2008-09-09 | 2008-09-09 | ACTUATOR-SENSOR SYSTEM |
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| IT (1) | ITMI20081600A1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4383205A (en) * | 1981-11-25 | 1983-05-10 | Sony Corporation | Motor drive amplifier |
| EP0467085A1 (en) * | 1990-06-18 | 1992-01-22 | Papst Licensing GmbH | Driving circuit for brushless D.C. motor |
| US5477675A (en) * | 1989-02-17 | 1995-12-26 | Nartron Corporation | Fluid power assist method and apparatus |
| US5500585A (en) * | 1992-10-21 | 1996-03-19 | Robert Bosch Gmbh | Device for detecting the speed and direction of a movable component using a single signal line |
| US5689421A (en) * | 1993-11-19 | 1997-11-18 | Goernig; Thomas | Vehicle safety system |
| DE19755358A1 (en) * | 1996-12-13 | 1998-06-25 | Scania Cv Ab | Frequency source providing digital output signal e.g. for rotation detection in automobile |
| US20030006727A1 (en) * | 2001-06-06 | 2003-01-09 | Naomi Goto | Air conditioner |
| US6873141B1 (en) * | 2001-07-10 | 2005-03-29 | Robert Bosch Gmbh | Device for controlling a power output stage |
-
2008
- 2008-09-09 IT IT001600A patent/ITMI20081600A1/en unknown
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4383205A (en) * | 1981-11-25 | 1983-05-10 | Sony Corporation | Motor drive amplifier |
| US5477675A (en) * | 1989-02-17 | 1995-12-26 | Nartron Corporation | Fluid power assist method and apparatus |
| EP0467085A1 (en) * | 1990-06-18 | 1992-01-22 | Papst Licensing GmbH | Driving circuit for brushless D.C. motor |
| US5500585A (en) * | 1992-10-21 | 1996-03-19 | Robert Bosch Gmbh | Device for detecting the speed and direction of a movable component using a single signal line |
| US5689421A (en) * | 1993-11-19 | 1997-11-18 | Goernig; Thomas | Vehicle safety system |
| DE19755358A1 (en) * | 1996-12-13 | 1998-06-25 | Scania Cv Ab | Frequency source providing digital output signal e.g. for rotation detection in automobile |
| US20030006727A1 (en) * | 2001-06-06 | 2003-01-09 | Naomi Goto | Air conditioner |
| US6873141B1 (en) * | 2001-07-10 | 2005-03-29 | Robert Bosch Gmbh | Device for controlling a power output stage |
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