一種利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無線信號傳輸裝置，尤其涉及一種利用電磁感應(yīng)的微功率無線信號傳輸裝置，可用于汽車遙控及物聯(lián)網(wǎng)等微動無線開關(guān)等。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有汽車遙控器使用直流電池作為電源，以電子電池最常見，由于回收再利用成本大，并且使用者缺乏垃圾分類的意識，所以廢棄電子電池一般作為生活垃圾處理，廢棄電子電池中的重金屬難以處理，產(chǎn)生二次污染。開發(fā)一種不使用電池的無線信號傳輸裝置，用于汽車遙控器或者其他物聯(lián)網(wǎng)等微動開關(guān)等具有十分重要的價值，也具有巨大的潛在市場價值。電磁感應(yīng)是一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)，可將其用于無線信號傳輸裝置。
[0003]自1820年漢斯?奧斯特發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)以后，這一物理原理被大量運(yùn)用。大至各種各樣蒸汽，風(fēng)力、水力發(fā)電機(jī)等，小到我們每家每戶的電表等等，其應(yīng)用充斥我們生活的方方面面。在物聯(lián)網(wǎng)普及的今天，利用電磁感應(yīng)原理發(fā)出微小電能給傳感器及無線傳輸模塊等供電，替代化學(xué)電池，實(shí)現(xiàn)真正的無線操作，減少對環(huán)境的污染，節(jié)約能源，同時對我們的生活提供很多便利。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問題，提供了一種利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，用于微功率的無線遙控技術(shù)，利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生微電能，替代使用直流電池供電，節(jié)約能源，減少污染。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，包括利用電磁感應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換裝置、編碼器、整流穩(wěn)壓模塊、無線發(fā)射模塊、無線接收模塊及執(zhí)行器，所述能量轉(zhuǎn)換裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)所述整流穩(wěn)壓模塊處理輸出穩(wěn)定的電壓，并給所述無線發(fā)射模塊和所述編碼器供電，所述能量轉(zhuǎn)換裝置與所述編碼器的輸入端連接，所述編碼器的輸出端與所述無線發(fā)射模塊連接，所述能量轉(zhuǎn)換裝置活動部件的機(jī)械位移經(jīng)所述編碼器轉(zhuǎn)換成電信號，并將所述電信號傳輸給所述無線發(fā)射模塊，所述無線接收模塊接收信號進(jìn)行解碼后，發(fā)送給執(zhí)行器完成相應(yīng)操作。
[0007]優(yōu)選的，所述能量轉(zhuǎn)換裝置，包括帶有軟磁芯的電感線圈和與所述電感線圈作相對位移的永磁性磁棒。
[0008]優(yōu)選的，所述永磁性磁棒固定在所述軟磁芯軸心，繞樞軸轉(zhuǎn)動，通過所述永磁性磁棒的旋動引起閉合回路內(nèi)磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
[0009]優(yōu)選的，所述無線發(fā)射模塊為微功率無線發(fā)射模塊。
[0010]本實(shí)用新型所述的裝置通過手動操作撥動磁棒，所述磁棒可通過傳動機(jī)構(gòu)與開關(guān)連接，即相當(dāng)于讓導(dǎo)體切割磁力線，閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E。通過感應(yīng)電動勢E產(chǎn)生的電能經(jīng)過整流及穩(wěn)壓模塊后驅(qū)動微功率的無線發(fā)射模塊將遙控信號發(fā)射。無線接收模塊在收到遙控信號后進(jìn)行解碼，最后送給執(zhí)行器完成所需的功能。
[0011]合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁力線的運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流形成感應(yīng)電動勢。
[0012]線圈切割磁力線感應(yīng)電壓計(jì)算公式如下:
[0013]E = Ν (Δ Φ/Δ t )
[0014]其中:
[0015]N為纏繞的線圈的圈數(shù)，
[0016]Δ Φ為線圈中間的磁通量，
[0017]Δ t為開關(guān)按下時候行程的時間。
[0018]Δ Φ/At表示閉合線路中的磁通量隨時間的變化，一般人撥動開關(guān)的速度為100毫秒，在一定的磁通量下，可以通過調(diào)整線圈的圈數(shù)N來保證產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，經(jīng)整流穩(wěn)壓模塊輸出穩(wěn)定的電壓以驅(qū)動微功率的無線發(fā)射模塊。
[0019]優(yōu)選的，所述編碼器設(shè)置所述磁棒的2個位置或4個位置的位置狀態(tài)的編碼信號發(fā)送給所述無線發(fā)射模塊，表達(dá)不同的信號，由所述無線接收模塊接收，發(fā)送給所述執(zhí)行器完成不同操作。所述編碼器設(shè)置多個位置的位置狀態(tài)的編碼信號，以實(shí)現(xiàn)對所述執(zhí)行器的多功能操作。
[0020]優(yōu)選的，所述編碼器為絕對式編碼器。
[0021 ] 優(yōu)選的，所述軟磁芯為工字型。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果:
[0023](1)利用電磁感應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，用于無線傳輸裝置，代替化學(xué)電池供電，節(jié)能能源，減少污染，尤其是難以處理且毒害大的重金屬污染。
[0024](2)利用電磁感應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換裝置為微功率的無線發(fā)射模塊和編碼器供電，替代化學(xué)電池，降低了因電路遇水導(dǎo)致短路的風(fēng)險，提高本實(shí)用新型的防水性能。
[0025](3)所述編碼器對所述磁棒的多個位置的位置狀態(tài)的設(shè)置編碼信號，以實(shí)現(xiàn)對所述執(zhí)行器的多功能操作。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖示意圖。
[0027]圖2是本實(shí)用新型所述的能量轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]結(jié)合圖1對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，一種利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，包括利用電磁感應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換裝置1、編碼器2、整流穩(wěn)壓模塊3、無線發(fā)射模塊4、無線接收模塊5，以及執(zhí)行器6，所述無線發(fā)射模塊4為微功率的無線發(fā)射模塊；所述整流穩(wěn)壓模塊3可以采用二極管整流2電容穩(wěn)壓電路，無線發(fā)射模塊4可以用sub-lG的無線頻段。所述編碼器2為絕對式編碼器，絕對編碼器由機(jī)械位置決定每個位置的唯一性，不受停電的影響。
[0029]所述能量轉(zhuǎn)換裝置1將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)所述整流穩(wěn)壓模塊3處理輸出穩(wěn)定的電壓，并給所述無線發(fā)射模塊3和所述編碼器2供電，所述能量轉(zhuǎn)換裝置1與所述編碼器2的輸入端連接，所述編碼器2的輸出端與所述無線發(fā)射模塊3連接，所述能量轉(zhuǎn)換裝置1的機(jī)械位移經(jīng)所述編碼器2轉(zhuǎn)換成電信號，并將所述電信號傳輸給所述無線發(fā)射模塊4，所述無線接收模塊5接收信號進(jìn)行解碼后，發(fā)送給執(zhí)行器6完成相應(yīng)操作。
[0030]結(jié)合圖2對本實(shí)用新型的能量轉(zhuǎn)換裝置1作進(jìn)一步說明，所述能量轉(zhuǎn)換裝置1，包括帶有軟磁芯7的電感線圈9、固定在所述軟磁芯軸心的永磁性磁棒8，通過所述磁棒8的旋動引起閉合回路內(nèi)磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。在圖2中所示位置時，磁棒8的北極在右上角，南極在左下角，磁力線主要經(jīng)軟磁芯7由上往下通過線圈9 ;當(dāng)撥動磁棒8時，磁棒8的北極到右下角，南極到了左上角，這時磁力線將主要經(jīng)軟磁芯7由下往上通過線圈9，這相當(dāng)于線圈9切割了磁力線，閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，在切割過程中線圈2就會產(chǎn)生電動勢E。
[0031]圖2中，磁棒8的位置狀態(tài)可以是2個位置，比如上、下兩個位置之間的撥動，或左、右兩個位置之間的撥動，也可以是上、下、左、右4個位置之間的轉(zhuǎn)動。編碼器2記錄磁棒8的位置狀態(tài)，設(shè)置2個位置或4個位置的位置狀態(tài)的編碼信號，發(fā)送給無線發(fā)射模塊4表達(dá)不同的信號，比如汽車遙控的開鎖或關(guān)鎖等，所述無線接收模塊5接收信號進(jìn)行解碼后，發(fā)送給執(zhí)行器6完成相應(yīng)操作。
[0032]—般用于汽車遙控的無線發(fā)射電路的工作電壓和電流為:2V-3.6V，20mA。感應(yīng)出的電壓E經(jīng)過一個二極管整流后用電容和穩(wěn)壓二極管進(jìn)行穩(wěn)壓后完全可以給無線發(fā)射模塊4和編碼器2供電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，包括利用電磁感應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換裝置、編碼器、整流穩(wěn)壓模塊、無線發(fā)射模塊、無線接收模塊及執(zhí)行器，所述能量轉(zhuǎn)換裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)所述整流穩(wěn)壓模塊處理輸出穩(wěn)定的電壓，并給所述無線發(fā)射模塊和所述編碼器供電，所述能量轉(zhuǎn)換裝置與所述編碼器的輸入端連接，所述編碼器的輸出端與所述無線發(fā)射模塊連接，所述能量轉(zhuǎn)換裝置活動部件的機(jī)械位移經(jīng)所述編碼器轉(zhuǎn)換成電信號，并將所述電信號傳輸給所述無線發(fā)射模塊，所述無線接收模塊接收信號進(jìn)行解碼后，發(fā)送給執(zhí)行器完成相應(yīng)操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，其特征在于:所述能量轉(zhuǎn)換裝置，包括帶有軟磁芯的電感線圈和與所述電感線圈作相對位移的永磁性磁棒。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，其特征在于:所述永磁性磁棒固定在所述軟磁芯軸心，繞樞軸轉(zhuǎn)動，通過所述永磁性磁棒的旋動引起閉合回路內(nèi)磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，其特征在于:所述無線發(fā)射模塊為微功率無線發(fā)射模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，其特征在于:所述編碼器設(shè)置所述磁棒的2個位置或4個位置的位置狀態(tài)的編碼信號發(fā)送給所述無線發(fā)射模塊，表達(dá)不同的信號，由所述無線接收模塊接收，發(fā)送給所述執(zhí)行器完成不同操作。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，其特征在于:所述編碼器為絕對式編碼器。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，其特征在于:所述軟磁芯為工字型。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種利用電磁感應(yīng)的無線信號傳輸裝置，包括利用電磁感應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換裝置、編碼器、整流穩(wěn)壓模塊、無線發(fā)射模塊、無線接收模塊及執(zhí)行器，所述能量轉(zhuǎn)換裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)所述整流穩(wěn)壓模塊處理輸出穩(wěn)定的電壓，并給所述無線發(fā)射模塊和所述編碼器供電，所述能量轉(zhuǎn)換裝置活動部件的機(jī)械位移經(jīng)所述編碼器轉(zhuǎn)換成電信號，并將所述電信號傳輸給所述無線發(fā)射模塊，所述無線接收模塊接收信號進(jìn)行解碼后，發(fā)送給執(zhí)行器完成相應(yīng)操作。本實(shí)用新型利用電磁感應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，用于無線傳輸裝置，代替化學(xué)電池供電，節(jié)約能源，減少污染，尤其是難以處理且毒害大的重金屬污染。
【IPC分類】G08C17/02
【公開號】CN205050321
【申請?zhí)枴緾N201520411557
【發(fā)明人】張健, 馬桂彬
【申請人】傳車實(shí)業(yè)發(fā)展（上海）有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年6月16日