專利名稱：廣角電工表表頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電工儀表，具體涉及一種廣角電工表表頭。
背景技術(shù)：
電工測量的電工表一般可分為指針顯示和數(shù)字顯示兩大類。指針式電表具有使用方便、讀數(shù)直觀、制造工藝簡單、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。
指針式電工表表頭一般都是利用通電線圈在磁場中受到與磁場強(qiáng)度成正比的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩而旋轉(zhuǎn)，同時(shí)由扭簧來平衡，再由與線圈聯(lián)動(dòng)的指針指示測量值的原理工作的，屬電磁式機(jī)械表頭。
已有技術(shù)的電磁式機(jī)械表頭，按相對于轉(zhuǎn)軸線的磁場方向和線圈有效偏轉(zhuǎn)角度可分為兩類一類是利用與轉(zhuǎn)軸軸線垂直的徑向磁場工作的狹角電工表表頭；另一類是利用與轉(zhuǎn)軸軸線平行的軸向磁場工作的廣角電工表表頭。
傳統(tǒng)的狹角電工表表頭按其磁場的結(jié)構(gòu)分類，又可分為外磁式和內(nèi)磁式兩種。其結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)是以線圈中心對稱線為轉(zhuǎn)軸線，與轉(zhuǎn)軸線平行的線圈兩對邊置于與轉(zhuǎn)軸垂直的徑向磁場中。其共同的不足是，由于磁路所提供給線圈的磁場的有效角度有限，所以表頭指針的有效偏轉(zhuǎn)角度一般為90°左右。而廣角電工表表頭的偏轉(zhuǎn)角度可大于90°，甚至超過180°。由于廣角電工表表頭比狹角電工表表頭的展角明顯加大，帶來的優(yōu)點(diǎn)有一是可見度加大，便于測量時(shí)的觀察和讀數(shù)；二是由于轉(zhuǎn)軸機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)所受的摩擦阻尼導(dǎo)致的角度偏差是一定值的角度誤差，而擴(kuò)大了有效展角，也就減小了由于這一因素導(dǎo)致的相對誤差；三是在不增加指針長度，表盤面積增加不多的前提下，明顯提高刻度的精度，從而測量精度得以提高。所以廣角電工表表頭應(yīng)用范圍將會(huì)逐步擴(kuò)大。
已有技術(shù)的廣角電工表表頭，其線圈的安培力驅(qū)動(dòng)邊是與轉(zhuǎn)軸相垂直的一邊，采用轉(zhuǎn)軸偏離線圈中心對稱線的偏轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)，利用方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相平行的均勻分布的軸向磁場，對通電線圈驅(qū)動(dòng)邊產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。按相對于線圈驅(qū)動(dòng)邊而言的永磁鐵的放置位置的不同來劃分，已有的廣角電工表表頭可分為直磁式和偏磁式兩種。直磁式廣角電工表表頭將磁極的一個(gè)平面直接平行靠近線圈驅(qū)動(dòng)邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所掃過的平面，依靠導(dǎo)磁體將一塊帶有圓環(huán)狀的導(dǎo)磁板與磁極的磁路接通，導(dǎo)磁板與磁極平面構(gòu)成容線圈驅(qū)動(dòng)邊轉(zhuǎn)動(dòng)的均勻磁隙。偏磁式廣角電工表表頭，則是利用兩塊帶有圓環(huán)狀的導(dǎo)磁板分別接通永磁體的兩極磁路，在兩塊導(dǎo)磁板間構(gòu)成容線圈驅(qū)動(dòng)邊轉(zhuǎn)動(dòng)的均勻磁隙。上述兩種已有技術(shù)的廣角電工表表頭都是利用方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相平行的軸向磁場使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈驅(qū)動(dòng)邊的受力點(diǎn)在該邊的中點(diǎn)附近，小于線圈最外邊的旋轉(zhuǎn)半徑。為達(dá)到足夠的靈敏度，線圈必須有足夠的徑向長度，同時(shí)要加大其轉(zhuǎn)軸軸線偏離線圈中心線的距離，因而這種表頭除去指針不算外就有較大的徑向尺寸。所以這兩種廣角電工表表頭的導(dǎo)磁板有較大尺寸的懸空部分，線圈和指針的轉(zhuǎn)軸兩端的軸承又是固定在不為一個(gè)整體的磁極、支架或?qū)Т虐迳?，給永磁鐵、導(dǎo)磁板以及軸承的相對固定和表頭的整體固定都帶來了難度，特別是導(dǎo)磁板的磁隙間距控制不準(zhǔn)會(huì)直接產(chǎn)生較大的測量誤差。而采用在永磁鐵上設(shè)固定孔的做法又必然會(huì)增加制造成本，其它各零件的裝配精度和牢固程度也會(huì)直接影響到表頭的質(zhì)量。尤其是直磁式廣角電工表表頭還由于要其在軸線上安裝磁鐵，必須有較大的軸向尺寸，并且磁路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件較多。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)新型的廣角電工表表頭，以克服已有技術(shù)的廣角電工表表頭徑向或軸向尺寸較大，裝配精度不易控制、不易固定和制造成本較高的不足。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的的技術(shù)方案是，一種廣角電工表表頭，包括支架部分、磁場供給裝置部分、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分、回復(fù)和引出裝置部分，其改進(jìn)點(diǎn)在于磁場供給裝置部分所包括的導(dǎo)磁體由內(nèi)導(dǎo)磁體和外導(dǎo)磁體所構(gòu)成，內(nèi)導(dǎo)磁體的外側(cè)面和外導(dǎo)磁體的內(nèi)側(cè)面，均具有兩者相互應(yīng)對的且沿軸線方向布置的不完全圓柱面狀部分，內(nèi)導(dǎo)磁體呈不完全圓柱面狀部分的中心軸線和外導(dǎo)磁體呈不完全圓柱面狀部分的中心軸線，均與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分所包括的線圈轉(zhuǎn)軸的軸線相重合，內(nèi)導(dǎo)磁體和外導(dǎo)磁體的平面部分，分別與永磁體的同名磁極相密貼；轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分所包括的線圈的線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊，處在內(nèi)導(dǎo)磁體的呈不完全圓柱面狀部分與外導(dǎo)磁體的呈不完全圓柱面狀部分兩者之相對構(gòu)成的間隙所形成的呈徑向均勻輻射狀的磁場中，所說線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊與線圈轉(zhuǎn)軸相平行且可繞線圈轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
由以上所給出的技術(shù)方案可以明了，其結(jié)構(gòu)與已有技術(shù)相比，相對要簡單合理得多，而其徑向或軸向的尺寸相對較??；裝配簡易且裝配精度容易控制，各組件和零件間也容易固定；制造成本也得以明顯壓降，從而實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)點(diǎn)還在于本實(shí)用新型還可以根據(jù)其所包括的永磁體的個(gè)數(shù)，而分成單個(gè)永磁體和兩個(gè)永磁體的兩種結(jié)構(gòu)形式。即一種是永磁體有1塊，永磁體兩磁極的中心軸線與線圈轉(zhuǎn)軸的軸線正相交。
另一種是永磁體有2塊，2塊永磁體分別對稱地設(shè)在內(nèi)導(dǎo)磁體和外導(dǎo)磁體呈不完全圓柱面狀部分的同一徑向?qū)ΨQ面的兩側(cè)。
以上所給出的本實(shí)用新型所包括的永磁體有1塊或有2塊的兩種結(jié)構(gòu)形式，都可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
本實(shí)用新型之位于表值直讀窗部位所設(shè)的電流和電壓的數(shù)值刻度，是等間距均勻布置的。由于本實(shí)用新型的展角可大于180°，而線圈轉(zhuǎn)軸機(jī)械阻尼產(chǎn)生的偏差角度幾乎是個(gè)不變的恒定值。因此，明顯展角大的要比展角小的例如90°的已有技術(shù)，由于機(jī)械阻尼所造成的相對誤差要小得多。也就是說，本實(shí)用新型的電流、電壓測試精度能有顯著提高。且其它諸如電阻、電容、電感等的測試精度也同樣得到了顯著提高。
本實(shí)用新型上述技術(shù)方案得以實(shí)施后，其所具有的結(jié)構(gòu)簡單合理，徑向或軸向尺寸較小，裝配精度易于控制，裝配固定容易，制造成本較低和實(shí)用測試精度高等特點(diǎn)，是顯而易見的。


圖1是本實(shí)用新型一種具體實(shí)施方式
的主視示意圖；圖2是圖1的左視局部剖視圖；圖3是本實(shí)用新型另一種具體實(shí)施方式
的主視示意圖；圖4是圖3的左視局部剖視圖；圖5是具有2塊永磁體的本實(shí)用新型所包括的內(nèi)導(dǎo)磁體和支架一體制作的一種具體實(shí)施方式
的展開狀態(tài)示意圖；圖6是具有1塊永磁體的本實(shí)用新型所包括的外導(dǎo)磁體和支架一體制作的一種具體實(shí)施方式
的展開狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
由以上所給出的附圖已經(jīng)可以明了本實(shí)用新型的技術(shù)結(jié)構(gòu)，
以下結(jié)合附圖通過具體實(shí)施方式
的描述，將會(huì)對本實(shí)用新型的目的及其實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)方案更加明白。
本實(shí)用新型優(yōu)選的具體實(shí)施方式
之一，請參讀附圖1、2和5。一種廣角電工表表頭，包括支架部分1、磁場供給裝置部分2、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分3、回復(fù)和引出裝置部分4。而轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分3包括已有技術(shù)所具有的軸承座套3-3、軸承3-4、線圈轉(zhuǎn)軸3-2、線圈3-1、平衡塊3-5、指針3-6，且如同通常的方法進(jìn)行安裝；回復(fù)和引出裝置部分4包括2只扭簧4-1，2只扭簧4-1的一端分別與線圈3-1的進(jìn)端和出端電連接，而2只扭簧4-1的另一端分別焊接有電接片，2個(gè)電接片分別與表頭外電路電連接。而在其磁場供給裝置部分2所包括的導(dǎo)磁體由內(nèi)導(dǎo)磁體2-1和外導(dǎo)磁體2-2所構(gòu)成，內(nèi)導(dǎo)磁體2-1的外側(cè)面和外導(dǎo)磁體2-2的內(nèi)側(cè)面，均具有兩者相互應(yīng)對的且沿軸線方向布置的不完全圓柱面狀部分2-1-1、2-2-1，內(nèi)導(dǎo)磁體2-1呈不完全圓柱面狀部分2-1-1的中心軸線和外導(dǎo)磁體2-2呈不完全圓柱面狀部分2-2-1的中心軸線，均與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分3所包括的線圈轉(zhuǎn)軸3-2的軸線相重合，內(nèi)導(dǎo)磁體2-1和外導(dǎo)磁體2-2的平面部分2-1-2、2-2-2，分別與2個(gè)永磁體2-3的同名磁極相密貼；而永磁體2-3有2塊，2塊永磁體2-3分別對稱地設(shè)在內(nèi)導(dǎo)磁體2-1和外導(dǎo)磁體2-2呈不完全圓柱面狀部分的同一徑向?qū)ΨQ面的兩側(cè)。而在其轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分3所包括的線圈3-1的線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊3-1-1，處在內(nèi)導(dǎo)磁體2-1的呈不完全圓柱面狀部分2-1-1與外導(dǎo)磁體2-2的呈不完全圓柱面狀部分2-2-1兩者之相對構(gòu)成的間隙所形成的呈徑向均勻輻射狀的磁場中，所說線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊3-1-1與線圈轉(zhuǎn)軸3-2相平行且可繞線圈轉(zhuǎn)軸3-2轉(zhuǎn)動(dòng)。而位于表值直讀窗部位的電流或電壓的數(shù)值刻度，是等間距均勻布置的(圖未畫出)。以上所描述的具體實(shí)施方式
之一，是一種具有2個(gè)對稱永磁體2-3的本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型優(yōu)選的具體實(shí)施方式
之二，請參讀附圖3、4和6。一種廣角電工表表頭，永磁體2-3有1塊，永磁體2-3兩磁極的中心軸線與線圈轉(zhuǎn)軸3-2的軸線正相交。其它均如同具體實(shí)施方式
之一。由以上所描述的具體實(shí)施方式
之二，是一種具有1個(gè)永磁體2-3的本實(shí)用新型。
以下結(jié)合附圖和上述兩個(gè)具體實(shí)施方式
，對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及其工作原理作進(jìn)一步描述。
具體實(shí)施方式
之一的永磁體2-3用兩塊，具體實(shí)施方式
之二的永磁體2-3用一塊。永磁體2-3的兩種磁極分別與內(nèi)導(dǎo)磁體2-1和外導(dǎo)磁體2-2的平面密貼，在內(nèi)外導(dǎo)磁體2-1、2-2的圓柱面間隙中形成分布均勻的徑向磁場；同時(shí)永磁體2-3與內(nèi)外導(dǎo)磁體2-1、2-2平面的密貼，還起到支撐固定內(nèi)外導(dǎo)磁體2-1、2-2的功用。內(nèi)外導(dǎo)磁體2-1、2-2柱面結(jié)構(gòu)的剛性較強(qiáng)，有利于磁隙間距的控制和保持。線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊3-1-1是與線圈轉(zhuǎn)軸3-2軸線相平行的離轉(zhuǎn)軸3-2軸線最遠(yuǎn)的邊，可產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，所以本實(shí)用新型不必增加線圈的徑向尺寸。
與線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊3-1-1相對的邊、線圈轉(zhuǎn)軸3-2的軸線以及平衡塊3-5穿過內(nèi)導(dǎo)磁體2-1的空心部分，空心內(nèi)部幾乎沒有磁場，通電后只有線圈軸向磁驅(qū)動(dòng)邊3-1-1在徑向磁場的作用下受力。由于徑向分布磁場的強(qiáng)度與半徑成反比，而線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊3-1-1所受的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與其旋轉(zhuǎn)半徑成正比，這樣，線圈3-1安裝在線圈轉(zhuǎn)軸3-2上時(shí)不可避免存在的位置偏差并不影響測量結(jié)果。
上述具體實(shí)施方式
中的內(nèi)外導(dǎo)磁體2-1、2-2，可采用低碳鋼板冷沖壓成型的低成本設(shè)計(jì)。支撐線圈轉(zhuǎn)軸3-2兩端軸承3-4的支架1是從同一導(dǎo)磁體上伸展出的兩端，如圖5為支架1與內(nèi)導(dǎo)磁體2-1一體制作而組成一體；如圖6為支架1與外導(dǎo)磁體2-2一體制作而組成一體。這樣支架1的兩端與同一導(dǎo)磁體在沖壓模中一體成型，使相對的兩個(gè)軸承孔的同軸精度、定位精度以及穩(wěn)固程度都得到保證。
具體實(shí)施方式
之一是采用的兩塊永磁體2-3，內(nèi)、外導(dǎo)磁體2-1、2-2的圓柱面和平面之間的連接采用相切過渡，兩塊永磁體2-3相互補(bǔ)償內(nèi)外導(dǎo)磁體2-1、2-2遠(yuǎn)端的磁場衰減，使磁場分布的均勻度提高，因此表盤刻度均勻，調(diào)試方便。本實(shí)用新型兩個(gè)具體實(shí)施方式
中的廣角電工表表頭的徑向尺寸和軸向尺寸基本與傳統(tǒng)狹角內(nèi)磁式電工表表頭相同，生產(chǎn)工藝和安裝調(diào)試及總裝進(jìn)表殼的方法基本沒有變化。除內(nèi)外導(dǎo)磁體2-1、2-2和表殼外可以大部分采用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)零件，永磁體2-3可以是制作成本最低的長方體或圓柱體，安裝也方便，因此生產(chǎn)成本不會(huì)提高。
從兩個(gè)具體實(shí)施方式
的附圖可以看出，本實(shí)用新型表頭的徑向外形輪廓整齊規(guī)則，軸向的外形和組裝方法與傳統(tǒng)狹角電工表表頭一致。除線圈轉(zhuǎn)軸3-2的軸承3-4的調(diào)節(jié)螺絲外，在不用任何緊固描施的情況下，各部件已經(jīng)能準(zhǔn)確定位，穩(wěn)固成形。在與表殼總裝時(shí)，只要將本實(shí)用新型插入表殼留出的安裝腔，整體輪廓四周都可緊靠表殼留出的規(guī)則安裝腔壁并固定，只需局部粘合就能防止震動(dòng)導(dǎo)致的部件移位。
上述諸多因素都有利于產(chǎn)品一致性的提高，有利于提高成品率。
通過以上描述，對本實(shí)用新型所能體現(xiàn)的成本、工藝和外形尺寸與普通內(nèi)磁式電工表表頭相當(dāng)，能達(dá)到已有技術(shù)的廣角電工表表頭的技術(shù)指標(biāo)，且具有外形尺寸小、成本低、工藝簡單、刻度均勻、產(chǎn)品一致性好、展角大、測量精度高等優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)更加明了。
權(quán)利要求1.一種廣角電工表表頭，包括支架部分(1)、磁場供給裝置部分(2)、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分(3)、回復(fù)和引出裝置部分(4)，其特征在于a、磁場供給裝置部分(2)所包括的導(dǎo)磁體由內(nèi)導(dǎo)磁體(2-1)和外導(dǎo)磁體(2-2)所構(gòu)成，內(nèi)導(dǎo)磁體(2-1)的外側(cè)面和外導(dǎo)磁體(2-2)的內(nèi)側(cè)面，均具有兩者相互應(yīng)對的且沿軸線方向布置的不完全圓柱面狀部分(2-1-1、2-2-1)，內(nèi)導(dǎo)磁體(2-1)呈不完全圓柱面狀部分(2-1-1)的中心軸線和外導(dǎo)磁體(2-2)呈不完全圓柱面狀部分(2-2-1)的中心軸線，均與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分(3)所包括的線圈轉(zhuǎn)軸(3-2)的軸線相重合，內(nèi)導(dǎo)磁體(2-1)和外導(dǎo)磁體(2-2)的平面部分(2-1-2、2-2-2)，分別與永磁體(2-3)的同名磁極相密貼；b、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分(3)所包括的線圈(3-1)的線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊(3-1-1)，處在內(nèi)導(dǎo)磁體(2-1)的呈不完全圓柱面狀部分(2-1-1)與外導(dǎo)磁體(2-2)的呈不完全圓柱面狀部分(2-2-1)兩者之相對構(gòu)成的間隙所形成的呈徑向均勻輻射狀的磁場中，所說線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊(3-1-1)與線圈轉(zhuǎn)軸(3-2)相平行且可繞線圈轉(zhuǎn)軸(3-2)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣角電工表表頭，其特征在于永磁體(2-3)有1塊，永磁體(2-3)兩磁極的中心軸線與線圈轉(zhuǎn)軸(3-2)的軸線正相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣角電工表表頭，其特征在于永磁體(2-3)有2塊，2塊永磁體(2-3)分別對稱地設(shè)在內(nèi)導(dǎo)磁體(2-1)和外導(dǎo)磁體(2-2)呈不完全圓柱面狀部分的同一徑向?qū)ΨQ面的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的廣角電工表表頭，其特征在于位于表值直讀窗部位的電流和電壓的數(shù)值刻度，是等間距均勻布置的。
專利摘要本實(shí)用新型公開的是一種廣角電工表表頭，屬于電工儀表技術(shù)。它包括支架裝置部分(1)、磁場供給裝置部分(2)、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置部分(3)、回復(fù)和引出裝置部分(4)，而以導(dǎo)磁體由內(nèi)導(dǎo)磁體(2－1)和外導(dǎo)磁體(2－2)所構(gòu)成，且內(nèi)導(dǎo)磁體(2－1)和外導(dǎo)磁體(2－2)的中心軸線，均與線圈轉(zhuǎn)軸(3－2)的軸線相重合，而其平面部分(2－1－2、2－2－2)，分別與永磁體(2－3)的同名磁極相密貼；線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊(3－1－1)，處在內(nèi)導(dǎo)磁體(2－1)與外導(dǎo)磁體(2－2)兩者之相對構(gòu)成的間隙所形成的呈徑向均勻輻射狀的磁場中，所說線圈軸向安培力驅(qū)動(dòng)邊(3－1－1)與線圈轉(zhuǎn)軸(3－2)相平行且可繞線圈轉(zhuǎn)軸(3－2)轉(zhuǎn)動(dòng)為其主要特征。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單合理，制造成本低，測試精度高等特點(diǎn)。
文檔編號G01R5/08GK2699306SQ20042002718
公開日2005年5月11日 申請日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月17日
發(fā)明者姜鋒 申請人:姜鋒