專利名稱：機電組合傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機電技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景 用電話實現(xiàn)門的遠(yuǎn)距離開門操作，是社會流行的一種熱潮。目前市場該類產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀是使用者呼叫家庭的座機電話，從座機電話中取出開門的遙控信號。采用這樣的技術(shù)措施，有以下三點不足，一是開門的電話密級位數(shù)不夠高；二是電話有摘機程序，因而電話開門的費用較高。三是多有語音提示，向外傳達(dá)了誘發(fā)作案信號。為此，設(shè)計者曾申請了一項專利，該專利的實施將彌補現(xiàn)有產(chǎn)品的不足。但該項專利需要一種接收遠(yuǎn)距離信號的控制器與之配套，而該控制器應(yīng)符合以下要求I、在電氣性能上要能接收遠(yuǎn)距離傳呼的信號，同時能將傳呼的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殚_門的電信號。為不影響家庭原有裝飾的美感，所以還有以下要求2、美觀，獨立性強，成為一個單獨的部件。3、便于靈活的放置，易與所配合的控制板配套。在目前門業(yè)的自動化產(chǎn)品中，沒有符合要求的控制器。也沒有一種傳感器不經(jīng)過創(chuàng)新而直接符合上述三點要求。實現(xiàn)該技術(shù)方案主要有以下難點I、機電傳感器的種類很多，都是能把一種物理量轉(zhuǎn)換成一種微弱電信號的優(yōu)良器件，但在眾多的種類當(dāng)中，卻沒有一種是可以直接把接收到的遠(yuǎn)距離傳呼信號，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柗N類的器件。2、移動手機和固定座機可以方便地從通訊網(wǎng)絡(luò)中接收到遠(yuǎn)距離的傳呼信號，但是它們都不能作控制器用，因為它們都不能直接向外輸出電信號。要向外輸出信號，按傳統(tǒng)的方法都必須再次加工，從內(nèi)部中的有關(guān)點引出信號，但這們做會影響整機的完整性，特別易造成手機的損壞。所以，解決問題的有效方法是，用現(xiàn)有器件組成一種新的控制器，用可以接收遠(yuǎn)距離的通訊器件如移動手機組成新的控制器的第一部份，而用另一種傳感器作為本發(fā)明新的復(fù)合傳感器的第二部份，即第二部分再將遙控信號再轉(zhuǎn)化為輸出信號。但這對新復(fù)合傳感器組成又有以下特定的要求3、采用什么樣的通訊器材與什么樣的傳感器件的組合，才能使接收信號的前部份與輸出信號的后部份實現(xiàn)信號傳遞科學(xué)耦合。信號相對丟失小，從而使新復(fù)合傳感器的電氣性能最可靠穩(wěn)定。4、采用什么載體組合新傳感器兩部份，可靠、整體相對美觀、體積較小。5、由于這種傳感器所被呼的號碼是開門的密碼，即不能讓它人知道，因此應(yīng)杜絕它人使用手機通過來電顯示來獲取手機密碼，但又要為屋內(nèi)人方便使用而任意調(diào)換密碼機內(nèi)手機號，所以又產(chǎn)生了一項新要求，要有怎樣的裝置和處理才能達(dá)到這種要求？6、由于手機型號與式樣眾多，插孔不統(tǒng)一，要取出呼叫的信號，很難以以用統(tǒng)一的方法實施。7、手機要處于連續(xù)工作狀態(tài)，而手機需要更換電池，一旦電弱，工作不正常，因此手機不能隨時保持優(yōu)異的能接收的狀態(tài)。8、如果采用外接電源代替手機蓄電池，讓手機長期工作，但現(xiàn)在很多手機都是采用一個插孔，這個插孔即是外接充電插孔，又是耳塞機插孔，而本發(fā)明同時需的是兩組信號的插孔，一是需要外接充電插 口，二是需要呼叫信號的插孔，發(fā)生矛盾。9、用現(xiàn)有傳統(tǒng)所采用的電子穩(wěn)壓電路與之配套防雷效果還不理想，因本發(fā)明屬于“保安器材類”，屬“特殊的家電”，因而有特殊的要求，原因一是，普通家電在天氣有雷時可以人為斷電不工作，以避免電器損壞，而保安類器材不行。二是普通家電被雷損壞可以請人維修，但本發(fā)明的維修人員更專業(yè)，又能送貨上門其方便不如一般家電。三是保安器在工作時，不應(yīng)該受環(huán)境影響，如果保安器在有雷擊時，不工作，則會形成保安時段的空白，這對保安器性能是一很大不足，四是如果因雷擊必須要保持有優(yōu)良的穩(wěn)壓性能，如果穩(wěn)壓效果不好，容易靠成主體線路失態(tài)，可能產(chǎn)生誤動，或不動，后果大。由于上述多難點的存在，所以現(xiàn)在沒有這樣的產(chǎn)品存在。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計一種新的復(fù)合型傳感器，主要用于配套門業(yè)的自動化產(chǎn)品，一是對設(shè)計者所申請的專利，作進(jìn)一步的補充。二是提供一種優(yōu)異的傳感器種類，為開發(fā)門業(yè)類的優(yōu)秀產(chǎn)品提供更大的空間。本發(fā)明的具體措施是I.機電組合傳感器是由網(wǎng)絡(luò)接收機整體，手機機外等效電源，減振物封閉機一盒共同組成。網(wǎng)絡(luò)接收機整體由手機、振動傳感器共同組成，把振動傳感器固定在手機上，用導(dǎo)線焊接在振動傳感器的引線樁頭作為信號引出輸出線。將減振物固定在網(wǎng)絡(luò)接收機整體外表面，再將網(wǎng)絡(luò)接收機整體放置在封閉機盒內(nèi)，將信號引出輸出線引出盒外。將手機機外等效電源放置在封閉機盒內(nèi)，用導(dǎo)線連接手機與手機機外等效電源，并將手機機外“電源”交流進(jìn)線引出盒外。手機機外等效電源是把防雷管焊接在整流橋式輸出與地線之間；橋式輸出連接了一個三極管的集電極，用一個電阻的一端連接了三極管的集電極，電阻的另一端接在了三極管基極；此外基極還焊有兩條支路，第一條支路在基極上焊了一支穩(wěn)壓二極管接地，第二條支路是用一只穩(wěn)壓管串上兩支整流二極后接地；射隨器的射極連接了三端集成電路的輸入，用一支電阻的一端接在了三端集成電路的接地端，電阻的一端接地；用另一只電阻的一端接在三端集電電路的輸出，該電阻的另一端接三端集成電路的接地端；三端集成的輸出向外輸出了手機工作的電壓。2、先用導(dǎo)線先焊在鍍銀焊片上，然后將兩根焊有導(dǎo)線的鍍銀焊片分別將粘接在壓電陶瓷片的兩極上。3、把振動傳感器是壓電陶瓷片，是用塑料膠帶將壓電陶瓷片緊纏在手機機體上。4、振動傳感器是壓電陶瓷片，且?guī)в幸粲嵑?。[0029]5、振動傳感器是壓電陶瓷片的引出線串聯(lián)了電容之后再向外輸出。6、手機機外等效電源中的三極管的型號是3DD15 ;基極對地兩支路中的兩支穩(wěn)壓管參數(shù)值應(yīng)一致；穩(wěn)壓三端集成電路選78系列；連接三端輸出與三端接地點的電阻及連接三端接地點與地之間的電阻采用散熱功率大于二分之一瓦數(shù)；所采用二極管是面結(jié)合型二極管。以上措施的相關(guān)意義，進(jìn)一步解釋如下I、作為一種電話開機的功能裝置的原理是，首先需要的是能接收屋外電話呼叫的功能，當(dāng)它收到屋外電話的呼叫后，才會發(fā)出開門指令。本發(fā)明中所用的手機主要作用就是接收屋外手機(“鑰匙”手機)呼叫之用。因此本發(fā)明中的創(chuàng)新手機必須要具有兩種功能，第一種功能是能接收屋外話機的呼叫，第二種功能是將呼叫的聲信號再次轉(zhuǎn)化為輸出的電信號?！0033]2、手機本身具有接收功能，而將呼叫的聲信號轉(zhuǎn)化為輸出電信號，本發(fā)明采用了振動傳感器轉(zhuǎn)換。具體措施是將振動傳感器固定于手機上，當(dāng)手機有了呼叫信號后，將成為一種振動源，這時振動傳感器將把聲振動信號轉(zhuǎn)化為電信號向外輸出。這種電信號可以引入控制電路中。因此手機經(jīng)過這樣的處理后，其科學(xué)性在于普通的手機將可以實現(xiàn)成為一種即可接收又可輸出的遙控專用傳感控制器，這是其一。其二是可以解決手機只一個插孔，而本發(fā)明需要外接電源與取出呼叫信號的兩個插孔的矛盾，其三是不受手機型號的限制而影響其結(jié)構(gòu)。3、壓電陶瓷片是優(yōu)良的發(fā)聲器件，當(dāng)在它們的兩極加上聲訊電信號時，該片可以發(fā)聲。試驗表明也可以用它的逆向功能作為一種振動傳感器。也即是在它們的兩極加上振動信號時，陶瓷片的兩極會輸出微弱的電信號。如果將它固定在手機上，手機收到信號因為有聲音與振動，所以就可以成為一種振動源，讓壓電陶瓷片的兩極輸出傳感電信。陶瓷片薄，面積較小不易損壞，易固定，在振動傳感器內(nèi)中，更符合本發(fā)明的技術(shù)要求。并呈現(xiàn)出以下好處，一是將振動轉(zhuǎn)化為電性號時，可靠。二是雖然手機種類眾多，有的有耳機插口，有的無耳機插口，有的雖有耳機插口，但耳機插口型狀卻很難統(tǒng)一，而采用本發(fā)明措施后，都能用相同方法取出手機收到的信號。三是操作方便，只要用膠將壓電陶瓷片粘手機上即可，完全不破壞手機整體。四是抗干抗強，因為壓電陶瓷片緊粘在手機上，必須要手機連續(xù)振動才可觸動壓電陶瓷片輸出。所以外界的一干擾不容易使它觸發(fā)。將固定有壓電陶瓷片的手機整體包上毛巾等減振物后，可以將外界的干擾減速少到最小。而用耳機或是用喇叭與輸出變器的組合體作為聲振動傳感器也有類似性能。3、反復(fù)試驗說明，一旦壓電陶瓷片有了附加的音訊盒后，把音振動的信號轉(zhuǎn)化為電信號時，能提高很大性能。壓電陶瓷片與附加音訊盒組合的的結(jié)構(gòu)如圖一與圖二所示。壓電陶瓷片有兩個面組成兩極。其中一個較大的面為一極，另一個較小的面是另一極。信號線分別從兩極引出，當(dāng)有振動信號傳到片上時，其引線將輸出對應(yīng)微弱電信號。附加的音訊盒則是與較大的一面固定，兩者并保持一定間隙。在音訊盒的正中心開有一個小孔，作為本發(fā)明的振動傳感器時，該孔是音源輸入的最佳點。由于有了附加音訊盒，所以一旦有聲源傳遞給壓電陶瓷片時，有共嗚作用，所以可以提高電信號的輸出能量。4、如果用兩根導(dǎo)線直接焊在壓電陶瓷片的兩級上，常常造成焊點與極板分離，采用了措施5后能較好地克服這一問題。[0037]5、由于本發(fā)明中，應(yīng)用了交流供電部分與蓄電池組成的或門輸出電壓為手機工作的通用電壓，3. 7伏。所以本發(fā)明所供電的手機可以長期工作。手機內(nèi)不要蓄電池。因而手機在工作中一是克服了原有手機電弱需要更換的維護(hù)，二是不怕外界交流電停電而不能工作。手機可以在任何時候都處于接收守候狀態(tài)。也只有這樣才能保證產(chǎn)品的性能，也才可以裝在一個封閉盒內(nèi)，繼而又產(chǎn)生以下亮點。6、實施本發(fā)明措施后，裝機盒內(nèi)的手機不裸露于外，所以外人不可能借用本發(fā)明的手機外打，通過來電顯示盜取出接收手機的號碼，而屋內(nèi)人卻可以方便啟動螺絲蓋后取出手機換手機網(wǎng)絡(luò)號，以隨時變換手機號碼以增強保密性。7、手機機外等效電源具有防雷電效果的原理是，當(dāng)發(fā)生雷擊時，防雷管立即擊穿，將橋式輸出電壓限制在防雷和擊穿電壓之內(nèi)，(通常為100伏左右)而不可能產(chǎn)生更高的電壓，這形成了防雷的第一級保護(hù)。由于橋式輸出連接的是三極管集極是高反壓大功率管三 極管，如3DD15(該管可以承受300伏以上)，第一級保護(hù)是不會損壞高反壓大功率三極管的，高反壓大功率管形成了抗雷的第二級保護(hù)。這里應(yīng)指出，I、如果用傳統(tǒng)的三端穩(wěn)壓集成電路，此時有損壞危險，如78系列三端輸入電壓不能超出30伏，而防雷管擊穿電壓為數(shù)十伏。由橋式輸出后的射隨器的基極外圍件，形成了防雷的第三極保護(hù)，其工作原理是，在有雷擊時，雖然橋式電壓高出正常電壓很多，但由于基極上偏電阻、與基極第一支路形成了穩(wěn)壓電路，所以把射極的輸出牢牢地控制在穩(wěn)壓的電壓值，加之有基極對地電容的存在，基極電壓不會產(chǎn)生躍變，所以其輸出不會產(chǎn)生雷擊時瞬態(tài)高壓。為強化第三級保護(hù)的可靠性，在本發(fā)明中在射隨器基極對地之間增加了第二支路，有著重要的意義眾所周知，在射隨器基極回路中的穩(wěn)壓二極管是一種易壞的件，因為它處于長期通電狀態(tài)，同時在有雷不能停止工作，因素更復(fù)雜，屬易壞件，如果只有第一支路的三級保護(hù)其可靠余量就有十分限。在設(shè)計中新增了第二支路就對基極穩(wěn)壓電路的第一支路形成了一種“特殊的替代備分”保護(hù)方方案。其原理是基極回路中兩條支路中的兩只穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓參數(shù)一致，但第二只支路多串聯(lián)了兩只二極管，穩(wěn)壓值會高出2個PN結(jié)，當(dāng)?shù)谝恢肺磯臅r，第二支路的電流會被穩(wěn)壓參數(shù)低的第一支路鉗位，而不會有電流通過，就會處于一種永遠(yuǎn)“備份的守候狀態(tài)”。當(dāng)穩(wěn)壓低的第一支路燒燒毀而斷路時，“備份守候狀態(tài)”的第二支路會自動投入工作，不影響電路工作。故大大提高了線路的可靠性，應(yīng)說明的是，僅管射隨器的基極穩(wěn)壓電路發(fā)生了變化，也即是三端集成電路的輸入發(fā)生了變化，但其輸出電壓不會發(fā)生變化。8、手機機外等效電源可以代替手機蓄電池的原因之一是調(diào)整三端集的外圍件Rl與R2可以使三端集成電路輸出電壓適合于手機所需電壓，如3. 7伏。之二是三端集成電路的的輸出功率能提供手機所需電能。 本發(fā)明實施后還有以下突出優(yōu)點I、手機能可靠地接收無線電網(wǎng)絡(luò)的通訊信號，收到信號時，其發(fā)出的振動效果，激勵代有附加音訊盒的壓電陶瓷片，壓電陶瓷片能輸出十分可靠的電信號。所以，本發(fā)明電氣性能十分優(yōu)良，十分適合于作為一種電話開門的接收裝置，同時也可作其它遠(yuǎn)距離遙控用。2、手機是一個完整的整體，可以作信號傳感器的接收部份，也可以作為手機獨立使用，手機利用率聞。同時，對用機不用~■次加工，不會造成手機的損壞。3、手機采用無線電傳輸網(wǎng)絡(luò)接收信號，所以，放置不受環(huán)境的約束(如采用座機將受到電話線的引線接口約束)，不影響屋內(nèi)美觀，也不為它人知道，對保密均帶來好處。[0045]4、保密性強，手機裝入盒內(nèi)后，不可能被外人撥打，不可能產(chǎn)生通過來電顯示盜取手機密碼情況，而使用與維護(hù)卻十分方便。5、實用性強，僅管手機型號種類繁多，但都適用，一是本發(fā)明中的措施可以取出任意型號手機的呼叫信號，二是外接電源插座采用UBS插座后，與很多手機都遍能配合。6、本發(fā)明防雷效果好，不受天氣影響，也不易造成雷擊后損壞現(xiàn)象。保證被控對象不受影響。7、本發(fā)明中手機機外等·效電源能輸出多種手機所需要的工作電壓，因而對接收信號的核心件手機要求不高，可操作性強。

圖I是壓電陶瓷片與附加音訊盒配套后的正面圖。圖中1、壓電陶瓷片與附加音訊盒組成的整體；2、壓電陶瓷片(虛線所表部分)；3、附加音訊盒；4、附加音訊盒中心部開的小孔。圖2是壓電陶瓷片與附加音訊盒固定后配套后的反面關(guān)系圖。圖中1、壓電陶瓷片與附加音訊盒組成的整體；3、附加音訊盒；4、附加音訊盒中心部開的小孔；6、壓電陶瓷片中的一個極片；7、壓電陶瓷片中的另一個極片；8、壓電陶瓷片一個極片所引出的導(dǎo)線；9、壓電陶瓷片另一個極片所引出的導(dǎo)線。圖3是對壓電陶瓷片引線焊接的加工圖。圖中6、壓電陶瓷片中的一個極片；7、壓電陶瓷片中的另一個極片；8、壓電陶瓷片一個極片所引出的導(dǎo)線；9、壓電陶瓷片另一個極片所引出的導(dǎo)線；66、一個極片引出線所焊接的鍍銀焊片；68、另一個極片引出線所接焊的鍍銀焊片。圖4是壓電陶瓷片與附加音訊盒組成的整體固定在手機上及手機與外接等效電源之間的連線關(guān)系圖。圖中1、壓電陶瓷片與附加音訊盒組成的整體；11、手機；12、固定壓電陶瓷片與附加音訊盒組成的整體的的綸膠帶；13、壓電陶瓷片兩極的引出組合線；14、手機的外接插座；15、手機外接充電線連接的數(shù)據(jù)線插頭；16、外接充電數(shù)據(jù)線；17、外充電線連接的數(shù)據(jù)線插座；18、本發(fā)明中手機機外等效電源的外接數(shù)據(jù)線插口 ；19、手機機外等效電源。圖5是措施I中所描述的防雷設(shè)計電路圖。圖中41、變壓器二次側(cè)輸入；42、防雷管；43、電源調(diào)整管；44、三端集成電路；45、穩(wěn)壓電源輸出；46、調(diào)壓電路的上偏電阻；47、調(diào)壓電路的下偏電阻；48、調(diào)整管基極第二支路，49、電源調(diào)整管基極第一支路；50、電源調(diào)整管基極上偏電阻。
具體實施方式
圖I、圖2、圖3、圖4、圖5共同體現(xiàn)了一種實施方式。I、連接壓電陶瓷片極片的引線。法一，用兩根導(dǎo)線直接焊在含有音訊盒的壓電陶瓷片的兩極上。法二先將兩引線分別焊在兩種鍍銀焊片上，然后再分別把鍍片固定在兩極上。2、用膠帶將含有音訊盒的壓電陶瓷片固定在手機殼體上的一個面上，與手機形成一個“整體”。并將這一“整體”的四周墊上減振物，如布。[0062]3、將手機“整體”與蓄電池一塊放入本發(fā)明中的封閉機盒內(nèi)。4、用數(shù)據(jù)線連接用導(dǎo)線連接手機與手機機外等效電源。5、將含有音訊盒的壓電陶瓷片的引線與交流電源線穿出封閉機盒外。6、實施手機機外等效電源(I)、按圖5實施焊接，其中防雷管選穿電壓較低指標(biāo)的如擊穿電壓為數(shù)十伏的。(2)、三極管選反壓較高的管子如3DD15。(3)、在圖5中，調(diào)整三端射隨器輸出電壓，使其輸出電壓高于三端輸出數(shù)伏，調(diào)整方法是選擇基極對地電路中的穩(wěn)壓管(圖4中49)參數(shù)為輸出電壓。(4)、在圖5中，調(diào)整三端的外圍件Rl與R2，(圖4中46與47)使三端集成電路的輸出為手機工作電壓，如3. 7伏。調(diào)整的規(guī)律是，圖4中46的電阻阻值越大輸出電壓越低，反之越高。
權(quán)利要求1.機電組合傳感器，其特征是由網(wǎng)絡(luò)接收機整體，手機機外等效電源，減振物封閉機一盒共同組成 網(wǎng)絡(luò)接收機整體由手機、振動傳感器共同組成，把振動傳感器固定在手機上，用導(dǎo)線焊接在振動傳感器的引線樁頭作為信號引出輸出線； 將減振物固定在網(wǎng)絡(luò)接收機整體外表面，再將網(wǎng)絡(luò)接收機整體放置在封閉機盒內(nèi)，將信號引出輸出線引出盒外； 將手機機外等效電源放置在封閉機盒內(nèi)，用導(dǎo)線連接手機與手機機外等效電源，并將手機機外“電源”交流進(jìn)線引出盒外； 手機機外等效電源是把防雷管焊接在整流橋式輸出與地線之間；橋式輸出連接了一個三極管的集電極，用一個電阻的一端連接了三極管的集電極，電阻的另一端接在了三極管基極；此外基極還焊有兩條支路，第一條支路在基極上焊了一支穩(wěn)壓二極管接地，第二條支路是用一只穩(wěn)壓管串上兩支整流二極后接地；射隨器的射極連接了三端集成電路的輸入，用一支電阻的一端接在了三端集成電路的接地端，電阻的一端接地;用另一只電阻的一端接在三端集電電路的輸出，該電阻的另一端接三端集成電路的接地端；三端集成的輸出向外輸出了手機工作的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機電組合傳感器，其特征是先用導(dǎo)線先焊在鍍銀焊片上，然后將兩根焊有導(dǎo)線的鍍銀焊片分別將粘接在壓電陶瓷片的兩極上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機電組合傳感器，其特征是把振動傳感器是壓電陶瓷片，是用塑料膠帶將壓電陶瓷片緊纏在手機機體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機電組合傳感器，，其特征是振動傳感器是壓電陶瓷片，且?guī)в幸粲嵑小?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機電組合傳感器，其特征是振動傳感器是壓電陶瓷片的引出線串聯(lián)了電容之后再向外輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機電組合傳感器，其特征是手機機外等效電源中的三極管的型號是3DD15 ;基極對地兩支路中的兩支穩(wěn)壓管參數(shù)值應(yīng)一致；穩(wěn)壓三端集成電路選78系列；連接三端輸出與三端接地點的電阻及連接三端接地點與地之間的電阻采用散熱功率大于二分之一瓦數(shù)；所采用二極管是面結(jié)合型二極管。
專利摘要機電組合傳感器，屬于機電技術(shù)領(lǐng)域。由網(wǎng)接收機與附加件，以及與之配套的手機機外等效電源兩部分組成。結(jié)構(gòu)一是，用振動傳感器固定在手機上成一整體，其作用是將利用手機收到呼叫的振鈴聲轉(zhuǎn)換成一種遙控電信號，成為一只可接收網(wǎng)絡(luò)傳信號又可輸出電信號的接收裝置。結(jié)構(gòu)二是與之之配套的手機機外等效電源采用了優(yōu)秀的電子線路設(shè)計，可以產(chǎn)生手機所需要的工作電壓，解決了手機換電池的正常維護(hù)，同時還可產(chǎn)生防雷性能好，可適應(yīng)市電變化更寬的范圍的特點。由于兩部分相互結(jié)合，緊密一體，各有特色，所以本實用新型十分適宜與發(fā)明者已有的成果配套，同時也使本實用新型有廣闊的適應(yīng)空間。
文檔編號G01H11/08GK202737962SQ20122041159
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月19日
發(fā)明者寧永健, 楊遠(yuǎn)敏, 寧永重 申請人:寧永健