一種隔離式電位器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種的電位器，具體地說，是一種隔離式電位器。
【背景技術(shù)】
[0002]電位器常用于傳感器中，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電位信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
[0003]工業(yè)應(yīng)用中的傳感器通常分為隔離式傳感器和非隔離式傳感器兩種。普通的電位器就是一種非隔離式的傳感器，它通常由電阻體和可移動的電刷或滑動系統(tǒng)組成，當(dāng)電刷沿電阻體移動時，在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓。即當(dāng)電阻體的兩個固定觸電之間外加一個電壓時，通過轉(zhuǎn)動或滑動系統(tǒng)改變觸點在電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關(guān)系的電壓，從而實現(xiàn)位移信號與電信號之間的轉(zhuǎn)換。
[0004]而針對隔離式傳感器而言，現(xiàn)有技術(shù)中人們常常利用磁鐵的牽引特性設(shè)計出了多種磁聯(lián)動式傳感器，如美國專利文獻US2004/0221645A1即公開了一種利用磁牽引特性而設(shè)計出的燃料液位傳感器，從該公開文獻可以看出，該方案利用了第一磁鐵和第二磁鐵的磁耦合特性，在密封殼體的外部通過浮子帶動第一磁鐵轉(zhuǎn)動，由第一磁鐵牽動第二磁鐵在密封殼體內(nèi)部運動，第二磁鐵作為密封殼體內(nèi)部的動力源，通過第二磁鐵帶動連桿和接觸件實現(xiàn)電位變化，從而達到液位檢測的目的。
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)而言，雖然利用磁聯(lián)動特性實現(xiàn)了很好的電氣隔離，但是內(nèi)部的第二磁鐵僅僅作為一個動力點，其復(fù)雜的連接結(jié)構(gòu)和接觸件往往增大了磁鐵的運動阻力，常常存在滯后特性，傳感器的重復(fù)精度差。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種隔離式電位器，既能實現(xiàn)電氣隔離，滿足特殊場景的應(yīng)用需要，又能避免磁力牽引過程中的滯后特性，提高傳感器的性會K。
[0007]為達到上述目的，本實用新型所采用的具體技術(shù)方案如下:
[0008]一種隔離式電位器，包括電路安裝盒和旋轉(zhuǎn)臂，其關(guān)鍵在于:所述旋轉(zhuǎn)臂上嵌設(shè)有一顆主動磁鐵，隨著旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)，該主動磁鐵能在所述電路安裝盒的外表壁上滾動，在所述電路安裝盒中設(shè)置有一塊電路板和一顆與所述主動磁鐵相吸的從動磁鐵，所述從動磁鐵在所述主動磁鐵的吸引下可貼附著所述電路板滾動，在所述從動磁鐵上連接有一可導(dǎo)電的柔性元件，該柔性元件設(shè)有第一接線端，所述電路板上設(shè)有第二接線端，隨著從動磁鐵在所述電路板上停留的位置不同，所述第一接線端與所述第二接線端之間輸出不同的電阻特性。
[0009]作為進一步描述，所述柔性元件為金屬絲，且該金屬絲至少繞制成兩段可變形的螺旋彈簧管，這兩段螺旋彈簧管分別在兩個相互垂直的方向上，在其中一段螺旋彈簧管的端頭包裹所述從動磁鐵，另一螺旋彈簧管套接在所述電路安裝盒中的定位軸上，且金屬絲的端頭向外引出作為所述第一接線端。
[0010]再進一步描述，所述電路板中設(shè)置有多段梳狀導(dǎo)電條，所述多段梳狀導(dǎo)電條沿一段弧線均勻分布，所述從動磁鐵沿所述弧線滾動，并使得至少一段梳狀導(dǎo)電條與所述柔性元件導(dǎo)通，在每段樹狀導(dǎo)電條上均連接有一參考電阻。
[0011]更進一步描述，在相鄰兩段梳狀導(dǎo)電條之間連接有一等值的參考電阻，所述第二接線端連接在最邊上的一段梳狀導(dǎo)電條上。
[0012]作為另一種電路布局，在每段梳狀導(dǎo)電條上連接有一個不等值的參考電阻，且多個參考電阻的另一端共同連接在所述第二接線端上。
[0013]為了便于接線，在所述電路安裝盒上設(shè)置有接線端子，該接線端子中的一路信號線與所述第一接線端電連接，該接線端子中的另一路信號線與所述第二接線端電連接。
[0014]為了保持旋轉(zhuǎn)臂的穩(wěn)定，所述旋轉(zhuǎn)臂夾設(shè)在所述電路安裝盒上，在所述旋轉(zhuǎn)臂上還固定有連桿。
[0015]本實用新型的顯著效果是:結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，傳感器的反應(yīng)靈敏，既能保證可靠的信號傳輸，又解決了其它傳感方式所引起的滯后現(xiàn)象，而且可以做到很好的電氣隔離，實現(xiàn)各種特殊應(yīng)用場景的推廣。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是電路安裝盒I取下下盒蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是電路安裝盒I取下上盒蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是圖2中柔性元件13的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是圖2中電路板11的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】以及工作原理作進一步詳細說明。
[0022]如圖1-圖3所示，一種隔離式電位器，包括電路安裝盒I和旋轉(zhuǎn)臂2，所述旋轉(zhuǎn)臂2上嵌設(shè)有一顆主動磁鐵3，隨著旋轉(zhuǎn)臂2的旋轉(zhuǎn)，該主動磁鐵3能在所述電路安裝盒I的外表壁上滾動，在所述電路安裝盒I中設(shè)置有一塊電路板11和一顆與所述主動磁鐵3相吸的從動磁鐵12，所述從動磁鐵12在所述主動磁鐵3的吸引下可貼附著所述電路板11滾動，在所述從動磁鐵12上連接有一可導(dǎo)電的柔性元件13，該柔性元件13設(shè)有第一接線端，所述電路板11上設(shè)有第二接線端，隨著從動磁鐵12在所述電路板11上停留的位置不同，所述第一接線端與所述第二接線端之間輸出不同的電阻特性。
[0023]結(jié)合圖4可知，所述柔性元件13可以采用一根柔性的導(dǎo)電線，只要不影響從動磁鐵12自由滾動即可，為了保證連接結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性，在本實施例中，所述柔性元件13為金屬絲，且該金屬絲至少繞制成兩段可變形的螺旋彈簧管，這兩段螺旋彈簧管分別在兩個相互垂直的方向上，在其中一段螺旋彈簧管的端頭包裹所述從動磁鐵12，另一螺旋彈簧管套接在所述電路安裝盒I中的定位軸上，且金屬絲的端頭向外引出作為所述第一接線端。
[0024]從圖5可以看出，所述電路板11中設(shè)置有多段梳狀導(dǎo)電條，所述多段梳狀導(dǎo)電條沿一段弧線均勻分布，所述從動磁鐵12沿所述弧線滾動，并使得至少一段梳狀導(dǎo)電條與所述柔性元件13導(dǎo)通，在每段樹狀導(dǎo)電條上均連接有一參考電阻。
[0025]作為一種電路布局，在相鄰兩段梳狀導(dǎo)電條之間連接有一等值的參考電阻，所述第二接線端連接在最邊上的一段梳狀導(dǎo)電條上。這樣設(shè)計，當(dāng)從動磁鐵12停留在不同的位置時，等效于在第一接線端和第二接線端之間串接不同數(shù)量的等值電阻，通過外部處理電路識別電阻阻值即可判定從動磁鐵12的位置。
[0026]作為另一種電路布局，在每段梳狀導(dǎo)電條上連接有一個不等值的參考電阻，且多個參考電阻的另一端共同連接在所述第二接線端上。這樣設(shè)計，當(dāng)從動磁鐵12停留在不同的位置時，等效于在第一接線端和第二接線端之間串接不同阻值的參考電阻，通過外部處理電路識別電阻阻值即可判定從動磁鐵12的位置。
[0027]為了便于接線，在所述電路安裝盒I上設(shè)置有接線端子4，該接線端子4中的一路信號線與所述第一接線端電連接，該接線端子4中的另一路信號線與所述第二接線端電連接。
[0028]結(jié)合液位檢測而言，從圖1還可以看出，為了保證旋轉(zhuǎn)臂2的安裝穩(wěn)定，所述旋轉(zhuǎn)臂2夾設(shè)在所述電路安裝盒I上，在所述旋轉(zhuǎn)臂2上還固定有連桿5。
[0029]本實用新型的工作原理時:
[0030]以液位檢測為例，通過浮子、連桿5帶動旋轉(zhuǎn)臂2在所述電路安裝盒I上轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)臂2上的主動磁鐵3在所述電路安裝盒I的外表壁上沿弧形軌跡滾動，在主動磁鐵3的牽引下，電路安裝盒I中的從動磁鐵12沿相同軌跡滾動，使得從動磁鐵12上的柔性元件13與電路板11上的不同接觸點接通，從而在兩接線端之間形成不同的等效電阻，最終通過簡單的信號處理電路即可實現(xiàn)液位檢測。
[0031]上述電位器結(jié)構(gòu)簡單，處理方便，利用磁力傳動，通過電路安裝盒I可以實現(xiàn)內(nèi)部電路的全密封，通過柔性元件13可以保證內(nèi)部電路可靠連接，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性。
【主權(quán)項】
1.一種隔離式電位器，包括電路安裝盒(I)和旋轉(zhuǎn)臂(2)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)臂(2)上嵌設(shè)有一顆主動磁鐵(3)，隨著旋轉(zhuǎn)臂(2)的旋轉(zhuǎn)，該主動磁鐵(3)能在所述電路安裝盒⑴的外表壁上滾動，在所述電路安裝盒⑴中設(shè)置有一塊電路板(11)和一顆與所述主動磁鐵(3)相吸的從動磁鐵(12)，所述從動磁鐵(12)在所述主動磁鐵(3)的吸引下可貼附著所述電路板(11)滾動，在所述從動磁鐵(12)上連接有一可導(dǎo)電的柔性元件(13)，該柔性元件(13)設(shè)有第一接線端，所述電路板(11)上設(shè)有第二接線端，隨著從動磁鐵(12)在所述電路板(11)上停留的位置不同，所述第一接線端與所述第二接線端之間輸出不同的電阻特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隔離式電位器，其特征在于:所述柔性元件(13)為金屬絲，且該金屬絲至少繞制成兩段可變形的螺旋彈簧管，這兩段螺旋彈簧管分別在兩個相互垂直的方向上，在其中一段螺旋彈簧管的端頭包裹所述從動磁鐵(12)，另一螺旋彈簧管套接在所述電路安裝盒(I)中的定位軸上，且金屬絲的端頭向外引出作為所述第一接線端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種隔離式電位器，其特征在于:所述電路板(11)中設(shè)置有多段梳狀導(dǎo)電條，所述多段梳狀導(dǎo)電條沿一段弧線均勻分布，所述從動磁鐵(12)沿所述弧線滾動，并使得至少一段梳狀導(dǎo)電條與所述柔性元件(13)導(dǎo)通，在每段樹狀導(dǎo)電條上均連接有一參考電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隔離式電位器，其特征在于:在相鄰兩段梳狀導(dǎo)電條之間連接有一等值的參考電阻，所述第二接線端連接在最邊上的一段梳狀導(dǎo)電條上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隔離式電位器，其特征在于:在每段梳狀導(dǎo)電條上連接有一個不等值的參考電阻，且多個參考電阻的另一端共同連接在所述第二接線端上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種隔離式電位器，其特征在于:在所述電路安裝盒(I)上設(shè)置有接線端子(4)，該接線端子(4)中的一路信號線與所述第一接線端電連接，該接線端子(4)中的另一路信號線與所述第二接線端電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隔離式電位器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)臂(2)夾設(shè)在所述電路安裝盒(I)上，在所述旋轉(zhuǎn)臂(2)上還固定有連桿(5)。
【專利摘要】本實用新型公開一種隔離式電位器，包括電路安裝盒和旋轉(zhuǎn)臂，其特征在于：旋轉(zhuǎn)臂上嵌設(shè)有一顆主動磁鐵，隨著旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)，該主動磁鐵能在電路安裝盒的外表壁上滾動，在電路安裝盒中設(shè)置有一塊電路板和一顆與主動磁鐵相吸的從動磁鐵，從動磁鐵在主動磁鐵的吸引下可貼附著電路板滾動，在從動磁鐵上連接有一可導(dǎo)電的柔性元件，該柔性元件設(shè)有第一接線端，電路板上設(shè)有第二接線端，隨著從動磁鐵在電路板上停留的位置不同，第一接線端與所述第二接線端之間輸出不同的電阻特性。其效果是：結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，傳感器的反應(yīng)靈敏，既能保證可靠的信號傳輸，又解決了其它傳感方式所引起的滯后現(xiàn)象，而且可以做到很好的電氣隔離。
【IPC分類】G01F23-36, G01D5-165
【公開號】CN204388973
【申請?zhí)枴緾N201420852496
【發(fā)明人】蔣勤舟, 李廷, 劉中國
【申請人】重慶諾柏恩自動化技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年12月29日