风压(或风速)传感器和使用该风压(或风速)传感器的风机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风压(或风速)传感器。
【背景技术】
[0002]现有的风压(或风速)传感器使用风压(或风速)感测器件，直接将风压(或风速)感测原件放置于风源中，来感测风压(或风速)。例如，现有的风压(或风速)传感器使用霍尔元件或硅压阻芯片感测气压差。这感测种器件要求所测压力通常较高，不适用于测低压(如家压力在50PA左右的风压-50PA)。所以使用现有感测器件的风压(或风速)传感器，电磁应用技术和结构复杂、制造成本高，而且测试精度和灵敏度受感测器件影响，不适用于感测和控制低压的应用。
[0003]所以，有需要提供一种适用于感测和控制风压(特别是低压风压)的应用，制造成本低，测试灵敏度高，测试精度高的风压(或风速)传感器。
【发明内容】
[0004]为了达到以上目的，本发明提供一种风压力(或风速)传感器(100)，所述传感器
(100)包括外壳(210)，所述外壳(210)容纳有对压力敏感的可变形膜(211)，其特征在于，所述风压传感器(100)还包括:所述外壳(210)被所述膜(211)整体地气封地分成第一室(215)和第二室(212);所述风压传感器(100)设有第一出口，将所述第一室(215)连接到由空气流动而产生的负压；所述风压传感器(100)设有第二出口，将所述第二室(212)连接到大气压(或环境气压)。
[0005]以上所述的风压传感器(100)，其特征在于进一步包括:第一对比弹簧(225)和第二对比弹簧(235);所述第一室(215)中容纳有所述第一对比弹簧(225);所述第二室(212)中容纳有所述第二对比弹簧(235)。
[0006]本发明的风压传感器100具有如下优点包括:能检测压差很小的(由负压生成)，如O到100pa以上的风速/量变化；特别控制在低压时的输出精度，如20-30pa风压力时，0.1% fs或更小；很好的线性及重复性输出，特别是在低压的线性，这得益于两个对比弹簧的应用及其K值的选择。而且本发明所提供的风压(或风速)传感器100造价低、灵敏度高、适用于感测和控制风压。
【附图说明】
[0007]本发明的进一步的特征和优点从下面的实施例并参照所附的附图将会显而易见，其中:
[0008]图1A显示出风压(或风速)传感器100的外部立体图；
[0009]图1B显示出风压(或风速)传感器100将外罩130去掉的立体图；图2显示出图1B中风压(或风速)传感器100沿线A-A的立体剖视图；
[0010]图2A显示出图1B中风压(或风速)传感器100沿线A-A的立体剖视图的第一实施例；
[0011]图2B显示出图1A中风压(或风速)传感器100沿线A-A的立体剖视图的第二实施例；
[0012]图3显示出图1B中风压(或风速)传感器100沿线A-A的平面剖视图的第一实施例；
[0013]图4显示出图2A中风压(或风速)传感器100中的各部件装配图；
[0014]图5A显示出图1A中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500的第一种连接示意图；
[0015]图5B显示出图1A中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500第二种连接的不意图；
[0016]图5C显示出图1A中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500第三种连接的不意图；
[0017]图显示出图1A中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500第四种连接的不意图；
[0018]图5E显示出图1A中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500第五种连接的不意图；
[0019]图5F显示出图1A中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500第六种连接的不意图；
[0020]图6显示出设置在电路印刷板231上的感应电路600的方框示意图；
[0021]图7显示出感应电路600的输出；以及
[0022]图8显示出使用本发明风压(或风速)传感器100的水加热器800。
【具体实施方式】
[0023]图1A显示出风压(或风速)传感器100的外部立体图。如图1所示，风压(或风速)传感器100包括外罩130，风压(或风速)传感器100上设有第一气口 106和第二气口104。第一气口 106与风机中空气流动通路中的一位置(Pl)相连接；第二气口 104与大气(PO)连接或与风机中空气流动通路中的另一位置(P2)相连接。在本发明中，第一气口 106与第二气口 104之间的压力差驱动风压(或风速)传感器100。
[0024]图1B显示出风压(或风速)传感器100将外罩130去掉的立体图。
[0025]图2A显示出图1B中风压(或风速)传感器100沿线A-A的立体剖视图的第一实施例，以从立体的角度显示风压(或风速)传感器100中的各部件。如图2A所示，风压(或风速)传感器100包括刚性外壳210，该外壳可通过将合成塑料材料模铸而成；该刚性外壳210中设置有对压力敏感的可变形膜211，可变形膜211气封地将外壳210的内部分成第一室215和第二室212。第一室215与第一气口 106气体相连；而第一气口 106与风机中空气流动通路中的一位置(第一位置)气体相连。第二室212与第二气口 104气体相连；而第二气口 104与大气(PO)气体相连，或与风机中空气流动通路中的另一位置(或第二位置)气体相连。
[0026]在一实施例中，第二室212与空气(或大气)连通，从而，第二室212中一直是环境压强PO;另一方面，第一室215被气体连接至由风机中空气流动通路的一个位置(Pl);所以在风机中空气流动时，第一室215与第二室212之间会产生负压差(P0-P1 = P-)。在另一个实施例中，第一室215与风机中空气流动通路的一位置(或第一位置)Pl气体相连，而第二室212与风机中空气流动通路的另一位置(或第二位置)P2气体相连；所以在风机流动通路中产生空气流动时，第一室215与第二室212之间会产生压差。当风机中没有空气流动时，第一室215与第二室212之间压力相等，可变形膜211不会变形。而当第一室215与第二室212之间有压力差时，可变形膜211朝具有较低压力的室变形。
[0027]传感器100进一步包括:电感感应器222，其包括铁磁芯200和线圈221。铁磁芯200由铁磁材料制成并且被可操作地与可变形膜211联结，以便响应于可变形膜211的变形而由可变形膜211带动在外壳210内移动；线圈221被固定到外壳210上，并且被可操作地连接至铁磁芯200以形成可变的电感感应器222。事实上，根据铁磁芯200(与线圈221同轴安装)进入到线圈221内本身所限定的空间的量(或距离)，电感感应器222中的线圈221的电感会发生改变。
[0028]第一室215由属于外壳210的第一杯状体(壳体)224限定，并且容纳有铁磁芯200，该铁磁芯200由可变形膜211 —体支撑，以及用于可变形膜211的第一弹簧225 (工作弹簧)；具体地，第一杯状体224具有管状端部226，该管状端部226同轴地容纳有第一弹簧225并且杯状体224的上部承载线圈221，该线圈套在管状端部226的外面，但是在第一室215上方。另一方面，第二室212被配备有接头214并有外壳210的第二杯状体(封盖)228限定，该第二杯状体228被卡接到第一杯状体224，以便气封地把可变形膜211的外周边缘229夹在中间。传感器100的外部结构被外罩130包覆(见图1A)，外罩130覆盖在管状端部226上，并且容纳有用于向线圈221提供电力并且处理线圈221所产生信号的电路印刷板 231。
[0029]第二室212容纳有可变形膜211的第二弹簧235 (补偿弹簧)，该第二弹簧235位于第一弹簧225的对面并且与其相互作用(特别是在传感器100以地面垂直放置使用时)。为了支撑铁磁芯200并且能够与弹簧225和235配合，膜211在其相对的两个面一体地承载有两个盘236和237，它们从相对两侧夹压可变形膜211，从而形成半圆环形的、弹性的、邻近外周边缘229处不受约束的环形部分238 ;盘236的一侧延伸出管状销290，铁磁芯200被同轴地套接在该管状销290上，并被轴向地限制在盘236和管状销290的相应的管状磁芯压紧件252之间。盘236可用刚性材料(如塑料)制成；而膜盘237可用弹性(或柔性)材料制成，膜211可从膜盘237的边缘一体延伸出形成，可变形膜211可以和膜盘237的材料一样；这种结构能方便制造、组装，减少制造成本。
[0030]如前所述，外壳210中包括两个杯状体224和228，第一杯状体224和第二杯状体228相互卡接在一起，限定了室212和215 (第一室215和第二室212)，以便气封地将膜211的边缘229夹在中间，气封地将室212和215分开；室215通过调节螺丝250中的空腔251与外部空气连接，室212通过接头214中的空腔216与外部相通。第一杯状体224的上部设有安装空腔262，用于安装传感器100的部件(包括对比弹簧225、调节螺丝250、管状磁芯压紧件252等)，并为第一室215提供对外部的空气通道。
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