压力感应自动开关鼠标的制作方法
【专利摘要】一种根据磁性液体微压传感效应的自动开关鼠标，主要包括压力表，密封圈，气缸，活塞，法兰，气管，密封塞，激励电源，U形管，磁性液体，激励线圈，感应线圈，电压表。本装置采用螺线管式差动变压器的工作原理以及巧妙运用大气压强的作用，其核心部分是可变互感，利用磁流体兼具磁性和流动性的特点实现微差压的测量，运行时通过外界压力的变化使其流动，在其流动时线圈互感的变化实现微差压的测量。基于磁性液体的高灵敏度和高线性度，本微压差传感装置能够精确感应小数点后两位范围内的微小压差，使整体设备灵敏感应至外界0.01Pa左右的压力变化，从而控制其鼠标电源的开关而节约电能。
【专利说明】压力感应自动开关鼠标
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种压力感应自动开关鼠标，尤其是基于磁性液体差压传感器应用的微压差传感自动开关鼠标装置。
【背景技术】
[0002]随着现代科技对传感技术要求的不断提高，微差压感应装置不仅在微流量测量、泄露测试、洁净间监测、环境密封性检测等高精度测量场合的应用越来越广泛，同时在机械工业产品的研发制作上也起了十分巨大的作用。目前，差压传感器主要是压阻式和电容式两种，由于存在微米级应变膜厚度的精确控制问题，存在制造难度大，均匀性，重复性差，成本又高等问题，开发一种低成本、高精度、性能优异的微压差感应装置并应用于工厂设计研发新产品具有良好的应用前景。近些年，国内外研究人员开始对磁性液体进行研究，现在磁性液体已经广泛应用于磁性液体密封、磁性液体阻尼器、磁性液体传感器等领域。而此新型功能材料磁性液体的引入，为基于微压差传感装置的新型工业产品研发提供了新的机遇，凭借此材料的独有特性，可以制作出具有高线性度、高灵敏度、高精度、结构简单、成本低以及长寿命等优点的磁性液体微压差传感装置。但是从目前可检索的国内外文献资料中可以看出，国内还没有实用性的涉及磁性液体微压差传感装置的工业产品研制成功，并且现有的研究都不具有压强采集给定装置，因此研制一款带有压强采集给定装置的磁性液体微压差传感装置的工业产品具有十分重要的意义。
[0003]同时鼠标作为人民日常使用的工业产品，正走向无线化，便捷化的发展，而由此带来的电源能量损耗控制便成为大家逐渐关注的问题，因此，设计一款新型采用带有压强采集给定装置控制其电源通断的磁性液体微压差感应鼠标具有十分重大的意义。
[0004]发明专利内容
[0005]为了实现微压差的采集以及测量读取从而控制鼠标电源的通断，本发明专利提供了一种微压差传感鼠标装置，采用的是螺线管式差动变压器的工作原理，其核心部分是可变互感，利用磁性液体能产生感应磁场的性质，通过其流动时线圈互感的变化实现微差压的测量采集以及读取。
[0006]本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是:微压差传感装置由压强给定采集装置和微压差测量读取装置两部分组成，主要包括压力感应块，压杆，法兰，密封圈，活塞，气缸，气管，激励电源，电压信号输出口，密封塞，U形管，干燥管，激励线圈，感应线圈，磁性液体。
[0007]所述精确压强给定采集装置由压力感应块，压杆，法兰，密封圈，活塞，气缸，气管连接组成。其特征在于，所述压力感应块设置在鼠标表面用于感应外界压力变化，所述压杆一端连接压杆，另外一端通过法兰固定在活塞上，使得压杆受到压力感应块作用时带动活塞在气缸内上下运动。所述活塞上设有密封圈，可实现密封和精确气压的进给。所述气缸通过气管连接微压差测量读取装置，实现精确的气压进给。
[0008]所述微压差测量读取装置由U形管和测量电路组成，主要包括密封塞，激励电源，U形管，磁性液体，激励线圈，感应线圈，电压表。所述U形管中注入一定的磁性液体，磁性液体具有超顺磁性，用磁性液体作为磁芯，可使得磁场更加稳定。所述U形管两端均匀密绕两个长度相等的同轴线圈，两个内部线圈的匝数均为NI，两个外部线圈的匝数均为N2，将两端的内部线圈串联作为激励线圈，两端的外部线圈反向串联作为感应线圈。所述U形管一端连接着精确压强给定装置。所述测量电路电激励电路和感应电路组成。所述激励电路由激励电源和激励线圈连接组成，激励线圈产生激励磁场，利用U形管中磁性液体的超顺磁性，可以使得磁性液体产生稳定的磁场。由于气压作用，使磁性液体液而产生变化，即磁芯发生变化，输出电压差随之发生变化。所述感应电路由感应线圈和电压信号输出口连接组成，用于U形管里磁性液体产生的磁场中感应出电场，并输出感应电路中的电压值至PLC，从而控制电源的通断。
[0009]本发明专利一种压力感应自动开关鼠标采用螺线管式差动变压器的工作原理，其核心部分是可变互感，利用磁流体兼具磁性和流动性的特点实现微差压的测量，基于磁性液体的高灵敏度和高线性度，微差微压差传感装置结构简单，精确测量、感应、读取小数点后两位范围内的微小压差，从而精确控制电源通断。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本发明专利作进一步说明:
[0011]图1为本发明专利一种压力感应自动开关鼠标的整体结构示意图。
[0012]本图1中1.压力感应块，2.压杆，3.法兰，4.密封圈，5.活塞，6.气缸，7.气管，
8.激励电源，9.电压信号输出口，10.密封塞，11.U形管，12.干燥管，13.激励线圈，14.感应线圈，15.磁性液体。
[0013]图2为本发明专利一种压力感应自动开关鼠标中微压差测量读取装置的等效电路不意图。
[0014]本图中Ul为激励电压，U2为感应电压差，Rl、R2、R3、R4均为线圈的有效电阻。【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本发明专利一种压力感应自动开关鼠标，主要包括压力感应块1，压杆2,法兰3,密封圈4,活塞5,气缸6,气管7,激励电源8,电压信号输出口 9,密封塞10, U形管11，干燥管12，激励线圈13，感应线圈14，磁性液体15。
[0016]工作时，首先在压力感应块I上作用一个外力，推动法兰3和活塞5下移，在密封圈4和活塞5的作用下，气缸6内气压升高，使得气体被压缩，经气管7进入U形管11，当U形管11中的磁性液体15形成一定高度差后，气缸3内气压保持一个相对恒定，由于密封塞4的密封作用，U形管11内充入的气压保持恒定，在激励电源8作用下，使得激励线圈13在磁性液体15中产生感应磁场。由于气压作用，使磁性液体液面产生变化，即磁芯发生变化，输出电压差随之发生变化。同时输出感应电路中的电压差值至PLC，从而控制电源的通断。
[0017]如图2所示，本发明专利微压差传感装置的等效电路示意图，当激励电压Ul输入激励电路后，激励线圈13通电后，产生激励磁场，将磁性液体15作为磁芯，利用U形管11里的磁性液体15的超顺磁性，使得磁场更加稳定。此时感应线圈14从磁性液体15产生的激励磁场中感应出电场，通过测量采集感应电路里的感应电压差U2来判定电源的通断。
【权利要求】
1.设计一项压力感应自动开关鼠标，其特征在于，主要包括压力感应块(1)，压杆(2)，法兰(3),密封圈(4),活塞(5),气缸(6),气管(7),激励电源(8),电压信号输出口(9),密封塞(10)，U形管(11)，干燥管(12)，激励线圈(13)，感应线圈(14)，磁性液体(15)。
2.如权利要求1所述，基于压力感应自动开关鼠标装置，其特征在于:所述的U形管(11)内充有一定量的磁性液体(15)，磁性液体(15)具有超顺磁性，用其作为磁芯，可使得磁场更加稳定。
3.如权利要求1所述，基于压力感应自动开关鼠标装置，其特征在于:所述U形管(11)两端均匀密绕两个长度相等的同轴线圈，两个内部线圈的匝数均为NI，两个外部线圈的匝数均为N2，将两端的内部线圈串联作为激励线圈(13)，两端的外部线圈反向串联作为感应线圈(14);激励线圈产生激励磁场，利用U形管(11)中磁性液体(15)的超顺磁性，可以使得磁性液体(15)产生稳定的磁场，感应线圈(14)用于感应出U形管(11)里磁性液体(13)产生的磁场中的电场，之后通过电压信号输出信号指令控制鼠标电源通断。
4.如权利要求1所述，基于压力感应自动开关鼠标装置，其特征在于:所述电压输出接口(9)连接感应线圈(14)，用于测量感应线圈(14)两端的电压值，从而感应设备的压力变化，从而控制设备电源的通断，使鼠标只有在感受到表面受到压力的时候才会进行工作，平常时间切断电源，不进行工作，从而节省电能。
5.如权利要求1所述，基于压力感应自动开关鼠标装置，其特征在于:所述压力感应块(I)用于对外界压力变化的感应，通过设备结构压力感应块(I)所感应到的外界压力变化直接影响U形管(11)内磁性液体(15)高度，即磁芯发生变化，输出电压差值也发生变化，通过对电压差的感应进行对鼠标的通断控制。
【文档编号】G06F3/0362GK103576936SQ201210253868
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月19日 优先权日:2012年7月19日
【发明者】胡林强, 孙明礼, 付皇峰, 吕晓锋, 樊凯凯, 黄妍, 张广, 陈丽娜 申请人:浙江师范大学