专利名称：电子电位器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到传感器技术，具体地说，是一种电子电位器。
背景技术：
电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。它通常由电阻体和可移动的电刷或滑动系统组成，当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。即当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。目前使用的电位器一般为触电式电位器，由电阻膜和触点构成，直接调节触点在电阻膜上所处的位置，可调整电阻的大小，从而调整电位的高低。由于触点与电阻膜之间的频繁接触和直接摩擦，造成电阻膜的磨损和擦伤，使电位器寿命不长。目前对电位器的改良主要是通过在电阻膜与触点之间增加导电保护装置来保护电阻膜或触点，从 而达到延长电位器寿命的目的，但并未从根本上解决电位器因摩擦损伤造成寿命不长的问题。中国专利号为98212193. 8，名称为“电感式液位传感器”的实用新型专利公开了一种斜坡形铁芯的电磁传感器，其特点是通过在线圈中铁芯相对电导率的变化，实现位移变化的检测，其说明书中提到铁芯形状无论是圆锥、圆台、棱锥、棱台等均可，且线性可通过修正铁芯来校正，但无论说明书中提出何种铁芯，都具有刚性结较强、成本较高的特点，要对铁芯进行修正，只能是打磨铁芯整体的坡度，如说明书所言，使铁芯整体的坡度保持一致，其线性效果受到铁芯坡度的局限，实施难度很大，所以现在的电磁传感器中几乎没有看到这种技术方案的身影。中国专利号为02217324. 2，名称为“无触点电位器”的实用新型专利公开了一种无触点电位器，它是由传感系统和电路分析转换系统构成，它的传感系统是由感应线圈和感应体组成，感应线圈是一个螺线管线圈，感应体是一根导磁体，感应体靠近感应线圈，感应体与感应线圈之间的相对位置可操纵移动。该实用新型专利通过调整感应体与感应线圈之间相对位置达到调整电位的目的，它是一种无磨损的电位器，适合需频繁调速的电机、电动缝纫机等行业。但是此实用新型具有以下不足第一是虽然解决了电位器的磨损问题，而采用可变电感原理制作的传感器已经在越来越多的领域得到应用，其主要功能是将各种物理特性转为电学特性，从而实现各种参数的自动检测，但是此专利技术难以实现电位高低的精确调节，更谈不上使用该电位器进行各种参数的检测；第二是线性不易调节，可变电感式传感器通常采用实心铁芯，对铁芯加工的均匀性、线圈绕制的均匀性要求很高。
实用新型内容本实用新型的目的是提出一种调节范围较宽、容易操作的电子电位器，采用这种电位器组装的可变电感传感器，可以简化后续电路的处理算法，使得传感器安装、调试更加方便。[0006]为达到上述目的，本实用新型所采用的方案如下—种电子电位器，包括线圈和导磁片，其要点是在所述线圈的内腔中穿设有支撑架，在该支撑架上固定所述导磁片，所述支撑架能够带动所述导磁片在所述线圈的内腔中运动。本实用新型是根据现有电位器的诸多不足进行创造性设计的，通过在将导磁片固定在支撑架上，尤其是对于那种材质较软的导磁片，能够实现导磁片的可靠固定，避免导磁片与线圈等发生触碰造成测量精度差等不住，由于支撑架固定所述导磁片并能够随该导磁片一起在线圈内腔中来回运动，使得导磁片在不同的插入深度，有着不同的导磁能力，从而调整可变电感的输出值，达到所要求的输出线性。 所述支撑架呈“C”字形结构，在所述支撑架上端面开有“C”字形的导磁片安装槽，所述导磁片嵌入并固定在该导磁片安装槽中，该导磁片为一宽度由大到小规则变化的薄带。所述支撑架呈“C”字形结构，在所述支撑架上端面开有“C”字形的导磁片安装条槽，所述导磁片嵌入并固定在该导磁片安装条槽中，该导磁片为一宽度由大到小变化的薄带。采用以上结构，支撑架呈“C”字形结构，当支撑架在其它部件的带动下转动时，能够使得导磁片在线圈内腔中的运行距离更长，即转动角度更大，导磁片的伸入长度更长，最终实现本实用新型的调节范围更大；以上结构中，导磁片嵌入导磁片安装条槽中能够很好的实现导磁片的可靠安装，同时，不需要对导磁片进行定型，直接将加工好的导磁片进行更换即可，如此节约了导磁片的加工成本，也便于导磁片的更换；以上结构的导磁片能够根据导磁片的形状来判断不同的导磁能力，得到不同且规则的参数。在所述支撑架一端固定有顶杆，并该顶杆位于所述支撑架下方。采用以上结构，顶杆可以与其它部件固定，从而能够很好的对支撑架起到支撑的作用，故而顶杆能够可靠的带动支撑架转动。所述顶杆上端与所述支撑架固定，该顶杆下端固定有转轴固定块，在该转轴固定块上开有转轴安装孔。采用以上结构，通过转轴安装孔能够很好的实现顶杆以及支撑架与动力部件的连接，从而实现其转动。所述转轴安装孔为圆形结构，该转轴安装孔和支撑架的中心线重合。所述转轴固定块为圆形结构，并该转轴固定块的直径小于所述支撑架的直径。采用以上结构，当转轴固定块带动顶杆以及支撑架转动时，由于所述转轴安装孔和支撑架的中心线重合，从而使得支撑架不会发生摇摆，故而不会与线圈的内腔发生干涉，使得测量的精度更加准确。在所述支撑架上均匀开有与所述导磁片安装槽相通的槽口。采用以上结构，透过槽口能够很好的检查导磁片的安装情况问题，同时也方便导磁片的拆卸。所述线圈设置有第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别绕制在带空腔的绕线架上，其中第一线圈的两端分别引出有第一线圈连接线和第一线圈回路线，第二线圈的两端分别引出有第二线圈连接线和第二线圈回路线。电感线圈由第一线圈和第二线圈构成互感线圈，检测电路通过测量第一线圈和第二线圈之间的电压转换系数即可确定可变电感的电感参数，从而确定位置参数，检测电路易于实现。[0019]为了便于观察本实用新型使用时的各种状态，在所述转轴安装孔固定有转动轴，所述转动轴、支撑架、顶杆和转轴固定块均安装在外壳内，该外壳由透明材料制成。电子电位器的校准方法，包括如下步骤I)测量将条状薄带结构的所述导磁片沿直线方向逐步送入直线圈中，测得所述导磁片位于所述直线圈内腔中每个位置的电参数；2)调节将步骤I)检测后的导磁片取出，进行修剪，调节该导磁片(2)的导磁截面大小；3)校准反复进行步骤I)和步骤2)，直到导磁片伸入所述直线圈时每个位置的电参数复合设定要求；4)组装将步骤3)校准好的导磁片固定成“C”形结构，并将“C”形结构的导磁片嵌入所述支撑架的导磁片安装条槽送入“ C”形线圈中，从而组装成品。采用以上方法对电位器进行校准，能够准确的对导磁片进行修剪，同时准确的调节导磁片的导磁截面的大小，再将调整好的导磁片弯曲成“C”字形结构并将其安装在支撑架上即可，避免了直接将导磁片安装在支撑架上再进行调整，需要多次取下导磁片进行调节的麻烦，故而使得此种方法方便，同时能够使得电位器在测量时得到较高、校准确的精度。本实用新型的显著效果是通过增加支撑架，增大了电位器的调节范围较，同时改变导磁片的物理结构实现可变电感参数的调整，简化了后续电路中的处理算法，检测电路易于实现，传感器安装、调试比较方便；本实用新型提供的电位器的校准方法简单新颖，具有方便快捷、精度闻等特点。
图I是本实用新型的截面结构示意图；图2是图I中支撑架3、顶杆4、转轴固定块5以及导磁片2的安装结构示意图；图3是图I中线圈I的结构示意图；图4是支撑架3和线圈I组合时的三种状态图；图5是本实用新型的安装结构爆炸示意图；图6为本实用新型无触点电位器的校准方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图I和图4所示，一种电子电位器，包括线圈I、导磁片2、支撑架3等，在所述线圈I的内腔中穿设有支撑架3，在该支撑架3上固定所述导磁片2，所述支撑架3能够带动所述导磁片2在所述线圈I的内腔中运动。如图2和图4所示所述支撑架3呈“C”字形结构，在所述支撑架3上端面开有“C”字形的导磁片安装条槽3a，所述导磁片2嵌入并固定在该导磁片安装条槽3a中；当然上述支撑架3也不一定是呈“C”字形结构，所述支撑架3可以是直的，只要该支撑架能够固定导磁片2并能在线圈I中运动即可；所述导磁片2为一宽度由大到小变化的薄片状，所述导磁片2可以选择是软的和硬的两种，只是选择软质材料时采用支撑架固定效果会更加明显，但是并不以此为限制。请参见图2和图4 :在所述支撑架3 —端固定有顶杆4，并该顶杆4位于所述支撑架3下方，即所述顶杆4上端与所述支撑架3固定，该顶杆4下端固定有转轴固定块5，在该转轴固定块5上开有转轴安装孔5a，所述转轴安装孔5a为圆形结构，并该转轴安装孔5a和支撑架3的中心线重合；所述转轴固定块5为圆形结构，并该转轴固定块5的直径小于所述支撑架3的直径；在所述支撑架3上均匀开有与所述导磁片安装槽3a相通的槽口 3b。请参见图3和图5 :所述线圈I设置有第一线圈Ia和第二线圈lb，所述第一线圈Ia和第二线圈Ib分别绕制在带空腔的绕线架Ic上，其中第一线圈Ia的两端分别引出有第一线圈连接线Vl和第一线圈回路线G1，第二线圈Ib的两端分别引出有第二线圈连接线V2和第二线圈回路线G2，电感线圈由第一线圈Ia和第二线圈Ib构成互感线圈，检测电路通过测量第一线圈Ia和第二线圈Ib之间的电压转换系数即可确定可变电感的电感参数，从而确定液位高度，检测电路易于实现。 在图5中还可以看出在所述转轴安装孔5a固定有转动轴6，所述转动轴6、支撑架3、顶杆4和转轴固定块5均安装在外壳7内，该外壳7由透明材料制成。请参见图6 :电子电位器的校准方法，包括如下步骤I)测量将条状薄带结构的所述导磁片2沿直线方向逐步送入直线圈中，测得所述导磁片2位于所述直线圈内腔中每个位置的电参数；即是将条状的导磁片2逐步伸入线圈2中，测量出导磁片2每进入一定深度时的电参数值，并进行记录；2)调节将步骤I)检测后的导磁片2取出，进行修剪，调节该导磁片2的导磁截面大小；导磁截面大小的调节方式很多，可以是对导磁片2钻孔、也可以是对导磁片2开槽、锯齿、还可以是对导磁片2进行修补，调节导磁片2厚度等方案。3)校准反复进行步骤I)和步骤2)，直到导磁片2伸入所述直线圈时每个位置的电参数复合设定要求，呈现出线性结构变化或其他设定的规律变化，即校准完毕；4)组装将步骤3)校准好的导磁片2固定成“C”形结构，并将“C”形结构的导磁片2嵌入所述支撑架3的导磁片安装条槽3a送入“C”形线圈中，从而组装成品。本实用新型的典型应用是作为液位传感器，将转动轴6 —端连接到杠杆和浮子上，另一端连接在转轴固定块5上，支撑架3通过顶杆4支撑在所述转轴固定块5上，在支撑架3的上端固定导磁片2，而支撑架3和固定在其上的导磁片2穿设在线圈I中，而线圈I通过连接线与电路板8电连接，该液位传感器还设置有一个透明的外壳7，转动轴6、线圈
I、导磁片2、支撑架3、转轴固定块5以及顶杆4安装在外壳7的下半腔7a内，设有密封盒的电路板8位于外壳7的上半腔7b内，在外壳7外还设置有后盖9进行密封，只有电路板8的外部电路连接引脚V、S、G伸出在封装盒外。浮子通过杠杆就可以带动转动轴6旋转,通过调节转动轴6,带动导磁片2旋转,深入到线圈I内部，随着导磁片2的旋转角度不同，可得到不同的感应信号，从而输出不同的电位信号，改变电感信号，测出液位值，由于支撑架3呈“C”字形结构，这种结构的优点在于对环境的耐受能力强，稳定性高，输出信号的调节范围宽，易于批量生产。本实用新型的工作原理是通过设置支撑架以及改变导磁片的形状，使得导磁片在不同的插入深度，有着不同的导磁能力，从而调整可变电感的输出值，达到所要求的输出线性， 简化后续算法，使得传感器安装、调试更加方便。
权利要求1.一种电子电位器，包括线圈⑴和导磁片(2)，其特征在于在所述线圈⑴的内腔中穿设有支撑架(3)，在该支撑架(3)上固定所述导磁片(2)，所述支撑架(3)能够带动所述导磁片(2)在所述线圈(I)的内腔中运动。
2.根据权利要求I所述的电子电位器，其特征在于所述支撑架(3)呈“C”字形结构，在所述支撑架(3)上端面开有“C”字形的导磁片安装条槽(3a)，所述导磁片(2)嵌入并固定在该导磁片安装条槽(3a)中，该导磁片(2)为一宽度由大到小变化的薄带。
3.根据权利要求I或2所述的电子电位器，其特征在于在所述支撑架(3)—端固定有顶杆(4)，并该顶杆(4)位于所述支撑架(3)下方。
4.根据权利要求3所述的电子电位器，其特征在于所述顶杆(4)上端与所述支撑架(3)固定，该顶杆(4)下端固定有转轴固定块(5)，在该转轴固定块(5)上开有转轴安装孔(5a)。
5.根据权利要求4所述的电子电位器，其特征在于所述转轴安装孔(5a)为圆形结构，并该转轴安装孔(5a)和支撑架(3)的中心线重合。
6.根据权利要求4所述的电子电位器，其特征在于所述转轴固定块(5)为圆形结构，并该转轴固定块(5)的直径小于所述支撑架(3)的直径。
7.根据权利要求2所述的电子电位器，其特征在于在所述支撑架(3)上均匀开有与所述导磁片安装条槽(3a)相通的槽口(3b)。
8.根据权利要求I所述的电子电位器，其特征在于所述线圈(I)设置有第一线圈(Ia)和第二线圈(Ib)，所述第一线圈(Ia)和第二线圈(Ib)分别绕制在带空腔的绕线架(Ic)上，其中第一线圈(Ia)的两端分别引出有第一线圈连接线(Vl)和第一线圈回路线(G1)，第二线圈(Ib)的两端分别引出有第二线圈连接线(V2)和第二线圈回路线(G2)。
9.根据权利要求4所述的电子电位器，其特征在于在所述转轴安装孔(5a)固定有转动轴￠)，所述转动轴￠)、支撑架(3)、顶杆(4)和转轴固定块(5)均安装在外壳(7)内，该外壳⑵由透明材料制成。
专利摘要本实用新型公开一种电子电位器，无触点电位器包括线圈和导磁片，在所述线圈的内腔中穿设有支撑架，在该支撑架上固定所述导磁片，所述支撑架能够带动所述导磁片在所述线圈的内腔中运动，所述支撑架呈“C”字形结构，在所述支撑架上端面开有“C”字形的导磁片安装槽，所述导磁片嵌入并固定在该导磁片安装槽中，该导磁片为一宽度由大到小变化的薄带。本实用新型通过设置支撑架以及改变导磁片的物理结构实现可变电感参数的调整，简化了后续电路中的处理算法，检测电路易于实现，传感器安装、调试比较方便，本实用新型提供的电位器的校准方法简单新颖，具有方便快捷、精度高等特点。
文档编号H01C10/00GK202502851SQ201120471449
公开日2012年10月24日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者蒋勤舟 申请人:蒋勤舟