[實用新型]微型步進電機驅動的指針式指示器

無效

• 申請號: 00205136.2
• 申請日: 2000-02-16
• 公開（公告）號: CN2408438Y
• 公開（公告）日: 2000-11-29
• 發明（設計）人: 楊友修;陳達淵
• 申請（專利權）人: 楊友修
• 主分類號: G01D7/00
• 分類號: G01D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及指針式儀表的指示裝置，具體是一種微型步進電機驅動的指針式指示器。

指針式指示器是指用指針轉動的角度來表示數值的指示裝置。雖然現在數字顯示技術已高度發展，但由于指針式儀表具有顯示直觀、工作可靠、價格低廉等優點，這種指示器仍在許多領域被廣泛應用，各種電工儀表和其他工業儀表、車輛上用的速度表、日常生活中用的鐘表等，都采用指針式指示器。

現有的指針式儀表，其指示裝置有磁電式、電磁式等，以及利用彈性元件或其它敏感變形元件的。但在某些特特殊的應用場合，采用上述結構則有一定困難，有的成本高，有的轉換困難，有的抗震性能滿足不了要求，特別是要把數字量直接轉換為指示角度，都需經過數一模轉換，這就增加了成本，降低了可靠性。步進電機可以直接把脈沖信號變成旋轉角度，而且非常精確。

本實用新型的目的是針對現有的指針式儀表，其指示裝置應用在某些特特殊場合時，存在成本高、轉換困難、可靠性差等問題，提供一種成本低、可靠性好、體積小，當用于智能化儀器儀表時，可以將電腦輸出的脈沖信號經簡單功率放大后直接驅動的微型步進電機驅動的指針式指示器。

本實用新型所述的微型步進電機驅動的指針式指示器，包括只能單方向運轉的正轉微型步進電機、反轉微型步進電機、上平板、下平板、指針和減速裝置。上平板和下平板通過立柱相互支撐。減速裝置安裝于上平板與下平板之間。兩個微型步進電機裝于下平板的下面，其轉軸與減速裝置相固連。指針位于上平板之上并與減速裝置的輸出軸相固連。

所說的減速裝置由組合齒輪、正轉電機齒輪、反轉電機齒輪和中心齒輪構成。組合齒輪由同軸的小齒輪和大齒輪構成。正轉電機齒輪和反轉電機齒輪分別固定在正轉微型步進電機和反轉微型步進電機轉軸上并與組合齒輪大齒輪嚙合。中心齒輪與組合齒輪小齒輪嚙合。指針安裝在中心齒輪的轉軸即輸出軸上。中心齒輪上還裝有供指針退回零位的觸銷。

工作時，當正轉步進電機通以正負交變的脈沖時，正轉電機齒輪就順時針轉動，正轉電機齒輪與組合齒輪大齒輪嚙合，故組合齒輪大齒輪反時針轉動，而與組合齒輪大齒輪同軸的組合齒輪小齒輪與中心齒輪嚙合，使中心齒輪順時針轉動，與中心齒輪同軸安裝的指針便順時針轉動。當正轉微型步進電機轉動時，反轉微型步進電機不通電，從動跟隨轉動。當反轉步進電機通以正負交變的脈沖時，反轉電機齒輪就反時針轉動，按照和正轉相同的傳動路線，帶動指針反時針轉動。

每次開機時先控制指針反轉，當觸銷與電路的觸點接觸后電機停轉，此時指針的位置就是零點。

本實用新型的優點是成本低、可靠性好、體積小，當用于智能化儀器儀表時，可以將電腦的輸出脈沖信號經簡單功率放大后直接驅動，用途廣泛，如用于電動助力車的儀表，指示里程、速度以及電池電壓或容量等。

圖1是本實用新型微型步進電機驅動的指針式指示器的構造圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是圖1的B-B剖視圖；

圖4是本實用新型微型步進電機驅動電路圖。

下面結合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步說明：

如圖1-圖3所示，本實用新型所述的微型步進電機驅動的指針式指示器，包括只能單方向旋轉的正轉微型步進電機9、反轉微型步進電機8、上平板3、下平板1、指針12和減速裝置14。上平板3和下平板1通過立柱10相互支撐。減速裝置14安裝于上平板3與下平板1之間。正轉微型步進電機9、反轉微型步進電機8裝于下平板1的下面，其轉軸分別與減速裝置相固連。指針12位于上平板3之上，并與減速裝置14的輸出軸15相固連。

所說的減速裝置14由組合齒輪5、正轉電機齒輪2、反轉電機齒輪7和中心齒輪11構成。組合齒輪5由小齒輪4和大齒輪6構成。正轉電機齒輪2和反轉電機齒輪7分別固定在正轉微型步進電機9和反轉微型步進電機8的轉軸上并與組合齒輪大齒輪6嚙合。中心齒輪11與組合齒輪小齒輪4嚙合。指針12安裝在中心齒輪的轉軸即輸出軸15上。中心齒輪11上還裝有供指針退回零位的觸銷13。

減速裝置14中各齒輪齒數，可根據所要求的每個脈沖指針轉過的角度即脈沖當量來確定。設正轉電機齒輪2齒數為Z1，反轉電機齒輪7齒數為Z1′，組合齒輪大齒輪6齒數為Z2，組合齒輪小齒輪4齒數為Z2′，中心齒輪11齒數為Z3，微型步進電機的步距角為180°，如要求一個脈沖指針轉過3°，則各齒輪的齒數可用：Z1＝Z1′＝Z2′＝12，Z2＝Z3＝93。求得脈沖當量為：