電子自動定位器的製作方法

2023-05-20 15:14:11 2

專利名稱：電子自動定位器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及儀器領域，具體地說是一種電子自動定位器。
在現有技術中，有一種指南針，當它轉動停止後，磁針的S,N兩極總是指地球的南極和北極。這種指南針對人類的技術進步起著不可估量的推動作用，但使用起來不方便。
本實用新型的目的是根據指南針的原理以地球大磁體的南北極為基準方位，應用處在不同方位上的霍耳元件檢測出處於地磁場控制的恆磁體的磁信號，並將其轉換成電信號，用以顯示方位和實現自動方位控制該裝置的傳感器組可以有四個，八個，十六個等方位檢測功能，可通過增加霍耳元件數，提高檢測精度(即為東，南，西，北，的四方位；或東，東南，南，西南，西，西北，北，東北等八方位；或東，東南東，東南，南南東，南南南西，西南，西南西，西北，北北西，北，北北東，東北，東北東等十方個；等等)檢測出的方位信號通過電子電路的處理和控制或通過電子計算機處理後，通過電子顯示器顯示方位信息，與此同時可通過控制執行機構實施自動定向控制。
為實現上述目的，設計一種電子自動定位器，包括上殼(1)、下殼(2)，電源(3)，電路(4)、開關(5)、發光二極體(6)、霍耳元件及指南針組成，上殼(1)內裝有定向傳感器(11)，上殼(1)外殼設有16組顯示東南西北文字的發光二極體(6)，下殼(2)內裝有電源(3)連接電路(4)，電路(4)的16組與門電路輸入端分別連接16個霍耳元件，電路(4)的2個功率放大電路輸出端分別連接8組顯示東南西北文字造型的發光二極體(6)。定向傳感器由指南針(7)，柵格體(8)及16個霍耳元件構成，指南針(7)安置在柵格體(8)環內，在柵格體(8)環外有一個園型的支架(9)，支架上固定裝有16個霍耳元件。電路(4)由16個霍耳元件分別連接對應於16組與門電路(4081集成塊)輸入端，16組與門電路輸出端各接入2微法電容一個，然後按四組編排與4個鎖存器(4044集成塊)輸入端連接，4個鎖存器輸出端按二個一組編排連接二個功率放大電路輸入端(UPA2981集成塊)，在二個功率放大電路的輸出端分別各接有8組發光二極體。指南針(7)中間採用塑料製成，塑料的中心有一旋轉軸(10) ，塑料的左右二端分別膠上磁鋼N極和S極，磁鋼厚度為1.5亳米，直經為4毫米。
本實用新型與現有技術相比，通過電子電路的處理，可直觀顯示方位信息，使用方便，成本低，結構簡單可靠。
以下結合附圖作進一步詳細說明

圖1是本實用新型的產品結構圖圖2是本實用新型的定向傳感器結構構造圖圖3是本實用新型的定向傳感器縱剖視圖圖4是本實用新型的工作方框圖圖5是本實用新型的電原理圖參見圖1:1-上殼，2-下殼，3-電池5節裝在下殼內，4-電路設置在下殼內，5-開關，6-文字造型的發光二極體參見圖2和圖3:7-指南針，8-柵格體，作用產生阻尼，切割磁力線，使指南針來回擺動，9-霍耳元件支架為圓型，上面裝有16個霍耳元件指南針(7)中心設有一旋轉軸，供指南針旋轉定位用。
參見圖4和圖5為實現霍耳元件的輸出方位信息能可靠地控制輸出端上正確的方位信息的實現，本電路採用了16組對應於霍耳元件輸出的4044鎖存器集成電路。對本專業技術領域的人來說是比較清楚的，按照該集成電路的真值表如表1所示。
表1 CC4044電路真值表輸入 輸出RSEQ111不變01000111001受R0控制XX0高阻為實現電路的初始狀態(即閘合電源的一瞬間)，各鎖存器的輸出都為低低電位，必須使該十六組鎖存器的R端為「o」狀態，S端為「1」狀態。所以在對應的16組與門電路4081的輸出端，也就是在各鎖存器4044的輸入R端上各接入一隻2微法電容。其目的是當電路電源合閘的瞬間，由於電容器的充電需要時間，在電源合閘的一瞬間R端為低電位即為「0」狀態，而S端由於各霍耳元件(除一組接收方位電號，其輸出為「o」外)都無輸出信號而被接入電源VCC的電阻正偏置，而高電位為「1」狀態，所以各鎖存器的輸出均為零(除一組接收到霍耳元件有輸出為高電位輸出)。然後經過很短的時間，電容電位上升到電源電壓R呈高電位為「1」狀態，根據鎖存器的真值表，鎖存器此時輸出不變，這樣除一組霍耳元件有方位信號輸出，使其對應的輸出鎖存器為高電位輸出外，其餘15組都輸出為低電位無輸出電流，實現了正確的方位控制和方位的顯示。為了防止由於方位傳感器主磁體受到震動或者方位快速變換時，由於主磁體發生左右擺動而可能會產生多個誤信號的產生，所以相鄰霍耳元件輸出信號必須互鎖，以確保可靠正確的方位信號的控制輸出。上述電路就經過多次改進而實現了可靠性較強的輸出方位控制。
本裝置還可選用各種電子顯示器，可直觀地顯示方位信息。若裝置採用單片計算機晶片按裝，還可擴大控制功能。若定向傳感器採用八方位控制的，可以組成一個袖珍電子指南針，為縮小體積。減少功耗，顯示器應用液品顯示器，在大批量生產情況下成本將可大大降低。
權利要求1．一種電子自動定位器，包括上殼(1)、下殼(2)、電源(3)、電路(4)、開關(5)、發光二極體(6)、霍耳元件及指南針組成，其特徵在於上殼(1)內裝有定向傳感器(11)，上殼(1)外殼設有16組顯示東南西北文字的發光二極體(6)，下殼(2)內裝有電源(3)連接電路(4)，電路(4)的16組與門電路輸入端分別連接16個霍耳元件，電路(4)的2個功率放大電路輸出端分別連接8組顯示東南西北文字造型的發光二極體(6)。
2．根據權利要求上所述的電子自動定位器，其特徵在於定向傳感器由指南針(7)、柵格體(8)及16個霍耳元件構成，指南針(7)安置在柵格體(8)環內，在柵格體(8)環外有一個園型的支架(9)，支架上固定裝有16個霍耳元件。
3．根據權利要求1所述的電子自動定位器，其特徵在於電路(4)由16個霍耳元件分別連接對應於16組與門電路(4081集成塊)輸入端，16組與門電路輸出端各接入2微法電容一個，然後接四組編排與4個鎖存器(4044集成塊)輸入端連接，4個鎖存器輸出端按二個一組編排連接二個功率放大電路輸入端(UPA2981集成塊)，在二個功率放大電路的輸出端分別各接有8組發光二極體。
4．根據權利要求1或2所述的電子自動定位器，其特徵在於指南針(7)中間採用塑料製成，塑料的中心有一旋轉軸(10)，塑料的左右二端分別膠上磁鋼N極和S極，磁鋼厚度為1.5亳米，直徑為4毫米。
專利摘要本實用新型涉及一種電子自動定位器,包括上殼(1)、下殼(2)、電源(3)、電路(4)、開關(5)、發光二極體(6)、霍耳元件及指南針組成,其特徵在於上殼(1)內裝有定向傳感器(11),上殼(1)外殼設有16組顯示東南西北文字的發光二極體(6),下殼(2)內裝有電源(3)連接電路(4),電路(4)的16組與門電路輸入端分別連接16個霍耳元件,電路(4)的2個功率放大電路輸出端分別連接8組顯示東南西北文字造型的發光二極體(6)。可直觀顯示方位信息,使用方便,成本低,結構簡單可靠。
文檔編號G01C17/26GK2325760SQ9822319
公開日1999年6月23日 申請日期1998年2月9日 優先權日1998年2月9日
發明者呂燮明 申請人:呂燮明