专利名称：一种pa级电流量程切换开关的制作方法
技术领域：
本实用新型阐述一种适用于PA级电流输出的量程切换开关。
通常，小电流由高电阻得到，按欧姆定律，I＝U／R，当电压固定，则电阻越大，输出的电流越小，故普通的小电流量程切换开关由电压输入端，电流输出端，支架，不同电阻值的高值电阻器，触头，绝缘层，旋转轴和带凸头导电滑环等组成。绝缘层上均匀放置若干触头，除供输出的一个触头以外，其余触头都分别与各个不同的高值电阻的一端相连，旋转轴从绝缘层的中心孔通过，并带动一个带有一个凸头的导电环，其中一个作为输出(入)端的触头始终和导电环相接，其余触头中，只有当前输出电流的一个触头才和导电环凸头相接。由於各触头间的绝缘电阻不是无穷大，所以输出电流的实际值受触头间的绝缘电阻和与触头相连的高值电阻的影响。而它们自身都受到环境相对湿度和表面清洁度的影响，特别是环境相对湿度大于70％时，它们的电阻急剧下降，造成输出电流的不稳定。即使用聚四氟乙烯作为开关的绝缘层，也解决不了相对湿度的影响，况且它的绝缘电阻也是有限值。因此传统的开关不能提供稳定的且和环境相对湿度无关的PA级的输出电流。
针对上述缺陷，本实用新型提出一种电流可以小到0.001PA，所接电阻可以高达1015Ω的PA级电流量程切换开关。这种开关提供的输出小电流的稳定性不受环境相对湿度的影响，在相对湿度小于90％时仍能稳定输出。
本实用新型的理论依据是等电位屏蔽原理，使绝缘层上触头间的绝缘电阻和高值电阻器封装绝缘外壳的表面绝缘电阻对输出小电流的影响减小到允许范围以内。它是这样实现的，在普通的量程切换开关上，增加一片特殊层，其特殊在于该层上的导电环是一个带缺口的导电环，而不是通常的带凸头的导电环，这个有缺口的导电环使得除一个触头和它不导通以外，其余的所有接高值电阻器的触头和作为输出(入)的触头都和它导通，当缺口对准与输出电流量程相应的高值电阻器连接的触头时，普通导电环的凸头接通和上述同一个高值电阻相连的触头，当带缺口的导电环的电位和电流输出端之间的电位的差值和高值电阻器上电压降的比值小于0.1时，就可以明显减小绝缘层上触头间的绝缘电阻和高值电阻器封装绝缘外壳的表面绝缘电阻对输出小电流的影响，比值越小，效果越显著。
本实用新型所提出的PA级电流量程切换开关具有下述优点(一).使绝缘层上触头间的绝缘电阻和高值电阻器封装绝缘外壳的表面绝缘电阻至少提高3到5个数量级；(二).使开关的工作不受季节，地区，环境的影响，即使相对湿度达到90％，仍能可靠地工作；(三).稳定地输出0.001PA及更小的电流。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的A－A视图，图4是图1的C－C视图，它们表示普通开关上的绝缘层，触头，带凸头导电环，旋转轴之间的关系。
图3是图1的B－B视图，它表示本实用新型提出的特殊层上的绝缘层，触头，带缺口导电环，旋转轴之间的关系。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。此开关有N个量程。为便于说明，令N＝7，但这不妨害阐述的普遍性。
参照图1，图2，图3，图4，本实用新型增设了一片特殊层，其特殊就在于该层的导电环是带缺口的，其缺口的大小和一个触头的位置相应。
图1中，［1］是高值电阻器。图2中，［2］是绝缘层(陶瓷或聚合物绝缘材料)，［3］是电流输出触头，［4］是和高值电阻器一端相接的触头，全部触头均布在［2］上，［5］是普通的带凸头导电环，［6］是开关的固定螺丝，［7］是固定触头的铆钉，［11］是旋转轴，旋转轴和导电环彼此绝缘。由［2］，［3］，［4］，［5］和［7］组成通常的开关的一层，相互位置如图2。
图3是增设的特殊层，［9］是特殊层的输出(入)触头，［10］是特殊的带缺口的导电环，［4］是和高值电阻器一端相接的触头，全部触头均匀设置在绝缘层［2］上，［8］是联接导线，由［2］，［4］，［7］，［9］和［10］组成了特殊层，相互位置如图3。
图4中，［13］是通常开关的另一层上的电压输入端，［12］是和高值电阻器的另一端相接的触头。
通过适当的联接，使普通开关层上带凸头的导电环［5］接通的触头和特殊层上特殊的带缺口的导电环［10］的缺口对准的触头一一对应。从而在某一输出电流量程下，只有和此量程相应的一个高值电阻器才同电流输出触头［3］直接接通，其余的所有高值电阻器都和特殊层的输出触头［9］接通，由于［3］和［9］之间的电位差和高值电阻器上电压降的比值远小于0.1，因此实现了稳定的PA级小电流的输出。即使相对湿度达到90％，也不受影响。
使高值电阻器［1］不受环境相对湿度影响的措施是在其封装绝缘外壳表面的一端设置一个由导电材料制得的保护环［14］，此保护环［14］同［9］或者与［3］的电位差值和高值电阻器上电压降的比值远小于0.1的线路点连接。这种带一个保护环的电阻组成“三端电阻”。若［1］由二个或二个以上的实际值相近的高值电阻串联而成，则第一个电阻采用“三端高阻”，从第二个起，应采用“四端高阻”，它是在高阻元件的封装绝缘外壳表面的二端各设置一个由导电材料制得的保护环［14］后得到，这些保护环必须依次联接，最末一个保护环［14］同［9］或其它与［3］的电位差值和所有串联高值电阻器上的总的电压降的比值远小于0.1的线路点连接。
特殊层可以置於开关的任何位置，只要通过适当的联接，使普通开关层上带凸头的导电环［5］接通的触头和特殊层上［10］的缺口对准的触头一一对应，电性能不受任何影响。甚至可以把［3］，［4］，［5］，［9］和［10］分别装在绝缘层［2］的两面，但［3］和［9］不能直接相连。［5］和［10］也不能直接相连。也可实现上述要求。
权利要求1.一种PA级电流量程切换开关，包括电压输入端[13]，电流输出端[3]，固定螺丝[6]，不同阻值的高值电阻器[1]，旋转轴[11]，绝缘层[2]，带凸头的导电环[5]，连接高值电阻器的触头[4]和[12]，把[4]和[12]固定到[2]上的铆钉[7]，其特征在于在高值电阻与电流输出层之间增设了一层特殊层，它是由带一个缺口的导电环[10]，输出(入)触头[9]，触头[4]，绝缘层[2]和铆钉[7]所组成，在开关的任一位置，通过联接导线[8]使得带缺口的导电环[10]的缺口所对准的触头[4]和带凸头的导电环[5]所接通的触头[4]一一对应，缺口的大小和一个触头的位置相适应，以保证在任何位置只有一个触头[4]和导电环[10]不接触，而[10]和缺口以外的触头[4]都保持滑动接触，使电气上接触，[10]和输出(入)触头[9]始终成滑动接触，电气上也是接通的，[4]和[9]由[7]固定在[2]上，绝缘层[2]由[6]装配成开关，带缺口的导电环[10]固定在与其彼此绝缘的旋转轴[11]上；高值电阻器[1]是“三端高阻”，是在高值电阻元件封装绝缘外壳的表面上靠近输出端的一端设置一个保护环[14]所得到；[9]和[14]接至与[5]之间的电位差同高值电阻器[1]上的电压降的比值K小于或等于0.1的线路点.K值越小，效果越好。
2.根据权利要求1所述的PA级电流量程切换开关，其特征在于“三端高阻”能在其输出端串联一个或一个以上的实际值相近的“四端高阻”，“四端高阻”是在“三端高阻”外壳的另一端再设置一个保护环［14］，与前面一个相串联的电阻的邻近保护环［14］相连，最后一个保护环［14］接到使［14］与［5］之间的电位差同高值电阻器总的电压降的比值K小于或等于0.1的线路点，K值越小，效果越好。
3.根据权利要求1所述的PA级电流量程切换开关，其特征在于由［2］，［4］，［7］，［9］，［10］所组成的特殊层可以装配在开关的任意位置，只要通过联接导线［8］使得带缺口的导电环［10］的缺口所对准的触头［4］和带凸头的导电环［5］所接通的触头［4］一一对应。
4.根据权利要求1所述的PA级电流量程切换开关，其特征在于由［2］，［4］，［7］，［9］，［10］所组成的特殊层的另一面按装由［3］，［4］，［5］所组成的普通开关层，其中［4］可用一个铆钉固定在绝缘层［2］的两面上，但［3］，［5］和［9］，［10］电气上不直接接通。
5.根据权利要求1所述的PA级电流量程切换开关，其特征在于带缺口的导电环［10］和带凸头的导电环［5］可以是相应的电刷，只要通过导线［8］的适当联接，使得不接通的触头和接通的触头一一对应。
专利摘要一种PA级电流量程切换开关。它是在普通开关上增加由特殊导电滑环，常通触头，触头和绝缘层组成的附加层，当常通触头和电流输出触头间的电位差与同输出端相接的高值电阻的电压降之比小于0.1时，开关输出层触头间的绝缘电阻就明显提高，此比值越小，效果越明显，不难把它提高三到五个数量级，高值电阻的封装绝缘外壳经适当的表面处理，就保证用此开关取得的PA级输出电流不受环境相对湿度的影响，在高达90％时，10
文档编号H01H19/58GK2133923SQ9222675
公开日1993年5月19日 申请日期1992年7月3日 优先权日1992年7月3日
发明者施大申 申请人:施大申