专利名称：微型倒置开关的制作方法
技术领域：
本发明公开的微型倒置开关属微型电子开关技术领域，具体涉及的是一种 微型的在其倒置时自动上电开关。
二.
背景技术：
在应用存储测试技术进行现场测试时，测试系统通常安装在被测体上，由 于被测体所处的环境恶劣，对测试系统提出了严格要求微体积、微功耗、耐 高低温、抗高冲击、抗振动等。微体积的要求使得动态测试装置对电源的体积 要求极为苛刻，为此要尽可能的降低整个测试系统的功耗。例如"放入式电子 测压器"在测量弹药保低温的膛压时，必须随弹药保温达48h，大口径可燃药
筒弹药保低温可能达到72h，放入电子测压器必须在弹药保温前放入药筒中，
因此在保低温前把电子测压器上电，但是只维持"等待工作"状态(电流小于
lyA)，在试验前通过某种物理的微型开关使电子测压器进入工作状态(电流 10mA)，在膛压测量结束后又自动转入数据保持状态，维持低功耗，读出数据 后立刻断电，这样可实现测试系统的微功耗。而电源控制技术是存储测试微功 耗技术的关键技术，而微型的上电开关则是实现系统微功耗的关键部件。
目前，我们已经在存储测试实践中发展了多种微型上电控制技术如微型 定时上电，可实现系统的微功耗，但缺点是在预定的时间内必须完成试验，缺 乏灵活性，且定时器本身要消耗一定的能量。曾研究过其他在药筒外给电子测 压器上电的方法，如超声波法、放射线，但因超声与放射线对火药的安定性有 影响，且超声与放射线探测电路的功耗较大、不能满足要求。曾考虑外加磁场 信号，但钢质药筒对静磁场有一定的屏蔽作用，且测压器为耐800MPa高压的 厚壁钢筒，对磁场有很强的屏蔽作用，所以上述方法不可行。在靶场试验中， 通常弹药的放置不是水平放置就是弹尖朝上竖直放置，因此考虑一种微型倒置 上电开关，曾设计了微型水银倒置上电开关，但是水银在一38.9t:时凝固，开 关导通阻抗较大，效果不理想。考虑用双球式微型倒置开关，由于在高冲击情 况下，镀金的钢球表面损伤，使得接触电阻较大，效果也不理想。最终考虑设 计微型内置的干簧管式倒置开关。该技术己应用于放入电子测压器，在某基地 国家耙场的火炮膛压测试中成功应用，经实用验证这种开关取得预期的效果,目前该产品已经大范围推广开来。 三.发明内容本发明的目的是向社会提供这种微型倒置开关，为我国的科技和国防事 业做些工作。本发明的技术方案是这样的这种微型倒置开关，是微体积(如微型开关 体积小于0.5cni"、微功耗(不工作时功耗接近于零)、耐高低温(如耐高低温范围-4crc 5crc)、抗高冲击(如抗高冲击不低于ioooog)、抗振动(较强振动)的测试系统或测试方法用使用的微型倒置上电开关，该开关包括有壳体及其内的倒置开关结构，技术特点在于该微型开关由微型磁铁采用倒置时移动过程触发磁敏感元件触点吸合/分离以控制电源供电路的开关状态。所述的磁 敏感元件，例如是干簧管、微型磁控开关等磁敏感元件。根据以上所述的微型倒置开关，技术特点还有该微型开关由微型磁铁采用倒置时移动过程触发微型干簧管触点吸合/分离以控制电源供电路的开/关 状态,采用无源微型干簧管，待触发功耗近似为零，较符合微功耗的要求。根据以上所述的微型倒置开关，技术特点还有该倒置移动的微型磁铁的 磁力线方向和微型干簧管的磁力线方向平行地设置或安装在该微型倒置开关 中。根据以上所述的微型倒置开关，技术特点还有所述的微型干簧管与该微 型倒置开关壳体间填充有抗冲击与振动的缓冲材料，提高了该微型倒置开关的 抗冲击与抗振动的能力。所述的抗冲击与抗振动的缓冲材料可选择公知公用的 市售商品的抗冲击与抗振动的缓冲材料，只要该材料能完成其功能的、适用的 抗冲击与抗振动材料均可使用。根据以上所述的微型倒置开关，技术特点还有该微型开关设置有铁质吸 块，所述的铁质吸块与微型磁铁通常是接触或接近下磁力吸引的，使微型磁铁 不会轻易移动触发微型干簧管触点吸合，这就增加了该微型开关开/关状态的 稳定性和可靠性。当该微型开关倒置到大于某设定角度时，微型磁铁在重力作 用下克服了铁质吸块与微型磁铁磁力吸引而分离。根据以上所述的微型倒置开关，详细技术特点还有所述的该微型开关倒 置过程倾倒大于某设定角度的设置与计算公式为F +G ttCos a fs==G鹏Sin a，式中F吸为微型磁铁与铁质吸块间的吸引磁力，G鹏为微型磁铁的重量，fs 为微型磁铁与壳体之间的摩擦系数，a为微型开关设置的倾倒使微型磁铁在其重力作用下与铁质吸块克服磁力吸引而分离的临界角度。我们可以根据上述设 定角度的计算公式给定或设定公式中的各参数。根据以上所述的微型倒置开关，详细技术特点还有该微型开关设置有延 时电路,所述的延时电路是由电阻和电容构成的RC延时电路，其输入端与干簧 管触点吸合/分离信号输出端联接，其输出端是电源供电路的开关状态的控制 端，图5示出了该微型倒置开关设置的延时电路的具体结构原理图。本发明微型倒置开关的优点有1.该微型上电开关是微型电源控制技术的 关键技术，也是实现存储测试系统微功耗的关键部件；2.该微型倒置开关的壳 体与微型干簧管间填充有抗冲击与振动的缓冲材料，提高了该微型倒置开关的抗冲击与抗振动的能力，抗高冲击能力不低于10000g; 3.该微型上电开关耐高 低温范围在-4CTC 5(TC，能满足放入电子存储测试系统对耐高低温的需求； 4.该微型倒置开关技术已应用于放入电子测压器，在某基地国家靶场的火炮膛 压测试中成功应用，经实用验证这种开关取得预期的效果，目前该产品已经大 范围推广开来。这种微体积、微功耗、耐高低温、抗高冲击、抗振动的微型倒 置开关值得在适用的技术领域推荐、采用和推广。四.
本发明的说明书附图共有5幅 图1为该微型倒置开关结构正剖面图； 图2为该微型倒置开关俯视图； 图3为该微型倒置开关底视图；图4为该微型倒置开关设置的磁铁运动方肉与干簧管平行示意图；图5为微型倒置开关设置的延时电路的原理图。在各图中采用了统一标号，即同一物件在各图中用同一标号。在各图中 l.电路板；2.固定磁铁的顶丝；3、 4.缓冲材料；5.干簧管；6.微型磁铁；7. 滑块；其中2、 6、 7组成在壳体中上下运动的质量块。8.壳体；9.密封壳体的顶丝；IO.铁质吸块；ll.壳体上的豁口； 12.干簧管5的上联接线孔；13.引线 槽；14.干簧管5的下联接线孔；N、 S.磁铁的N与S极；K.微型倒置开关；GND. 地端；!^ 115.均为电阻;d "均为电容;IC,.为集成电路芯片;D,.为二极管; L,为发光二极管。五. 具体实施方案 本发明的非限定实施例如下实施例一.微型倒置开关 该例的微型倒置开关具体结构由图1 图5联合示出，这种微型倒置开关，是微体积(如微型开关体积小于0.5cmO、微功耗(不工作时功耗接近于零)、 耐高低温(如耐高低温范围-4(TC 5(TC)、抗高冲击(如抗高冲击不低于 10000g)、抗振动(较强振动)的测试系统或测试方法使用的微型倒置上电开 关，该开关包括有壳体及其内的倒置开关结构，图1 图3联合示出该微型开 关的具体结构，在这三图中8为该开关的壳体，壳体上有豁口 11、引线槽13 等，在壳体8中设置的倒置开关结构有密封壳体的顶丝9，电路板l，微型 千簧管5，干簧管5的上联接线孔12，干簧管5的下联接线孔14，微型磁铁6， 固定磁铁的顶丝2，滑块7,由2、 6、 7组成在壳体中上下运动的质量块，该 微型开关设置的铁质吸块10，铁质吸块10与微型磁铁6通常是接触或接近下 磁力吸引的，使微型磁铁6不会轻易移动触发微型干簧管5触点吸合，这就增加 了该微型开关开/关状态的稳定性和可靠性。当该微型开关倒置到大于某设定 角度时，微型磁铁6在重力作用下克服了铁质吸块10与微型磁铁6的磁力吸 引而分离。从图中示出，由微型磁铁6采用倒置时移动过程触发磁敏感元件， 例如是微型干簧管5作磁敏感元件触点吸合/分离以控制电源供电路的开关状 态，即由微型磁铁6采用倒置时移动过程触发微型干簧管5触点吸合/分离以 控制电源供电路的开/关状态，这就是该微型开关的倒置开关结构。采用无源微 型干簧管,待触发功耗近似为零，较符合微功耗的要求。该微型倒置开关在其 倒置时，移动的微型磁铁6的磁力线方向须和微型干簧管5的磁力线方向平行 地设置或安装在该微型倒置开关中，图4示出这种设置或安装的结构情况。所 述的该微型开关倒置过程倾倒大于某设定角度的设置与计算公式为F ft+G Cosafs^G磁铁Sina，式中F吸为微型磁铁6与铁质吸块10间的吸引磁力，G磁 tt为微型磁铁6的重量，t为微型磁铁6与壳体8之间的摩擦系数，a为微型开 关设置的倾倒使微型磁铁6在其重力作用下与铁质吸块10克服磁力吸引而分 离的临界角度。我们可以根据上述设定角度的计算公式给定或设定公式中的各 参数。所述的微型干簧管5与该微型倒置开关壳体8间填充有抗冲击与振动的 缓冲材料3、 4 (图1中的3与4),提高了该微型倒置开关的抗冲击与抗振动 的能力。所述的抗冲击与抗振动的缓冲材料可选择公知公用的市售商品的抗冲 击与抗振动的缓冲材料，只要该材料能完成其功能的、适用的抗冲击与抗振动 材料均可使用。该微型开关还设置有延时电路，所述的延时电路是由电阻和电容构成的RC延时电路，其输入端与干簧管5触点吸合/分离信号输出端联接， 其输出端是电源供电路的开关状态的控制端，图5示出了该微型倒置开关设置 的延时电路的具体结构原理图。 实施例二.微型倒置开关该例的微型倒置开关大体结构可用图2 图4等联合示出，该例的微型倒 置开关与实施例一不同点有1.所述的微型开关设置倾倒临界角度a通常选择 为60 75度范围，当然也可再大些或再小些；2.所述的磁敏感元件是微型磁 控开关；3.所述的延时电路，可用公知公用的技术进行设计和制做，只要它们 能完成其功能的均可采用；4.该例的延时电路中所采用的电子元器件、集成电 路片等均可用公知公用的技术进行设计，还可使用公知、公用、市售的电子元 件器件、集成电路片等商品替代，只要它们能完成其功能的均可采用。该例的 微型倒置开关其余未述的，全同于实施例一中所述的，不再重述。
权利要求
1.一种微型倒置开关，是微体积、微功耗、耐高低温、抗高冲击、抗振动的测试系统或测试方法使用的微型倒置上电开关，该开关包括有壳体及其内的倒置开关结构，特征在于该微型开关由微型磁铁采用倒置时移动过程触发磁敏感元件触点吸合/分离以控制电源供电路的开关状态。
2. 根据权利要求1所述的微型倒置开关，特征在于该微型开关由微型磁 铁采用倒置时移动过程触发微型干簧管触点吸合/分离以控制电源供电路的开 /关状态。
3. 根据权利要求2所述的微型倒置开关，特征在于该倒置移动的微型磁 铁的磁力线方向和微型干簧管的磁力线方向平行地设置或安装在该微型倒置 开关中。
4. 根据权利要求2所述的微型倒置开关，特征在于所述的微型干簧管与 该微型倒置开关壳体间填充有抗冲击与振动的缓冲材料。
5. 根据权利要求1或2所述的微型倒置开关，特征在于该微型开关设置 有铁质吸块，所述的铁质吸块与微型磁铁通常是接触或接近下磁力吸引的，当 该微型开关倒置到大于某设定角度时，铁质吸块与微型磁铁克服磁力吸引而 分离。
6. 根据权利要求1或2所述的微型倒置开关，特征在于所述的该微型开关倒置过程倾倒大于某设定角度的设置与计算公式为F K+G磁铁Cos a fs==G磁 铁Sina，式中F双为微型磁铁与铁质吸块间的吸引磁力，G鹏为微型磁铁的重 量，fs为微型磁铁与壳体之间的摩擦系数，a为微型开关设置的倾倒使微型磁 铁在其重力作用下与铁质吸块克服磁力吸引而分离的临界角度。
全文摘要
本发明公开的微型倒置开关属微型电子开关技术领域，该开关包括有壳体及其内的倒置开关结构，其倒置开关结构是由微型磁铁通过倒置时移动过程触发磁敏感元件——微型干簧管触点吸合/分离以控制电源供电路的开/关状态，该微型开关优点有1.它是微型电源控制技术的关键技术，也是实现存储测试系统微功耗的关键部件；2.其壳体与微型干簧管间填充有抗冲击与振动的缓冲材料，提高了该微型倒置开关的抗冲击与抗振动的能力；3.它耐高低温范围在-40℃～50℃，能满足放入电子存储测试系统对耐高低温的需求；经实用验证这种开关取得预期的效果，目前已经大范围推广开来；这种微体积、微功耗、耐高低温、抗高冲击、抗振动的微型倒置开关值得在适用的技术领域推荐、采用和推广。
文档编号H01H35/02GK101252057SQ200710185450
公开日2008年8月27日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者静 祖, 裴东兴, 陈茂华, 马铁华 申请人:中北大学